Metabolisme Protein ∞ Tenaga

Metabolisme Protein
∞
Tenaga
Wiryatun Lestariana
Departemen Biokimia
Fakultas Kedokteran UII YOGYAKARTA
Metabolisme protein –
Tenaga





Pendahuluan
Metabolisme protein dan asam
amino
Klasifikasi asam amino
Katabolisis asam amino
Asam amino - tenaga
Pendahuluan
• Struktur protein
• Struktur kimia asam amino
NH2
R-CH2-CH2- C – COOH
H
Protein tubuh
• Protein tubuh secara kontinyu dipecah dan
disintesis kembali:
Protein tubuh
Protein diet
Degradasi
Sintesis (75-80%)
Asam amino
(katab. 20-25%)
Kerangka N
Kerangka C
Amoniak
Senyawa-antara amfibolik
Urea (Ureotelik, mis: manusia)
As.urat (Urikotelik, mis : burung)
Met. Protein & Asam amino
Protein tubuh
Protein diet
pencernaan
Asam amino
Glikolisis
transaminasi
Siklus Krebs
Urea
Glukosa
Der. Nitrogen
- porfirin
- purin
- pirimidin
NH3
- hormon
- gula amino
Keton - lipid komplek
- neurotransCO2
mitter
Katabolisme asam amino
 Nitrogen asam amino : sebagai amoniak (NH3)
diselamatkan menjadi glutamat dr. α-ketoglutarat, mjd.
glutamin dari glutamat dan disintesis menjadi urea
diekskresi ke urin
 Rangka karbon asam amino: sebagai senyawa-antara
amfibolik siklus asam sitrat
 Perubahan asam amino menjadi produk khusus: Heme,
kreatin, serotonin, melanin, histamin dll.
Klasifikasi asam amino
A. Berdasar struktur kimia :
• AA dengan 1 ggs. karboksil dan 1 ggs. amino
(AA netral), misal alanin
• AA dengan 2 ggs. karboksil dan 1 ggs. amino
(AA asam), misal aspartat
• AA dengan 2 ggs. amino dan 1 ggs. karboksil
(AA basa), misal lisin
Klasifikasi asam amino
A. Berdasar struktur kimia :
•
•
•
AA dengan 1 ggs. karboksil dan 1 ggs. Amino
(AA netral), misal alanin
AA dengan 2 ggs. karboksil dan 1 ggs. amino
(AA asam), misal aspartat
AA dengan 2 ggs. amino dan 1 ggs. Karboksil
(AA basa), misal lisin
LANJUTAN
B. Berdasar kepentingan gizi :
•
•
•
AA esensiil (sangat diperlukan ttp. tubuh
tidak dpt. mensintesis misal fenilalanin).
AA semiesensiil (dapat disintesis tubuh tapi
jumlahnya kurang misal arginin, histidin).
AA non esensiil (dapat disintesis tubuh dan
jumlahnya cukup misal tirosin).
LANJUTAN
C. Menurut jalur metabolisme yang
ditempuh :
•
•
•
AA glikogenik (dioksidasi lewat jalur karbohidrat,
misal alanin).
AA ketogenik, (dioksidasi lewat jalur lemak, misal
leusin)
AA glikoketogenik (dioksidasi lewat jalur
karbohidrat dan lemak, misal triptofan, isoleusin,
lisin, fenilalanin, tirosin).
ASAM AMINO
A.A. ESENSIIL
• Tdk. dpt. disintesis oleh
tubuh
• Dari glutamat, aspartat,
zat antara- amfibolik
• Diperoleh dari protein
diet (asupan makanan)
A.A. NON ESENSIIL
• Dpt. disintesis oleh
tubuh dari
- senyawa antaraamfibolik
- AA tak esensial lain
- AA esensial dari protein
diet
Macam asam amino
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
A.A. ESENSIIL (10)
Arginin
Histidin
Isoleusin
Leusin
Lisin
Metionin
Fenilalanin
Treonin
Triptofan
Valin
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
A.A. NON ESENSIIL (12)
Alanin, Aspartat
Asparagin
Sistein
Glutamat
Glutamin
Glisin
Hidroksiprolin
Hidroksilisin
Prolin
Serin
Tirosin
KERANGKA ATOM C
ASAM AMINO
•
•
•
Sebagai senyawa antara amfibolik Siklus Krebs.
Kelainan akibat defek enzim dapat berakibat
cacat metabolik dengan gejala yang khas
Asam amino dikatabolisis menjadi substrat
untuk biosintesis karbohidrat (glikogenik) dan
lemak (ketogenik).
Penggolongan asam amino
Glikogenik
Glikogenik
Ketogenik dan
ketogenik
Ala, Arg, Asp,
Leu
lle, Lys,
Cys, Glu, Gly,
Phe, Trp,
His, Hyp, Met.
Tyr.
Pro, Ser, Thr,
Va.
Protein
Asam Amino
Siklus Kreb’s
Tenaga
•
AA masuk ke Siklus Krebs melalui jalur :
1.
2.
3.
4.
5.
Oksaloasetat (mis : Asn, Asp).
-Ketoglutarat (mis : Glu, Gln, Pro, Arg, His).
Piruvat (mis : Gly, Ser, Ala, Cys, Thr, Hyp).
Asetil KoA (mis : Tyr, Phe, Trp, Lys)
Suksinil KoA (mis : Met, Ile, Va).
Kapan protein diubah menjadi
glukosa?
• Asupan protein diet yang berlebihan setiap
harinya tidak dianjurkan
• Protein diet diabsorbsi dalam bentuk asam
amino
pool asam amino dalam tubuh
• Pool asam amino
metabolisme
1. Sintesis asam amino tertentu
2. Sintesis protein
3. Sintesis senyawa nitrogen non protein
Lanjutan
• Asam amino yang berlebihan tidak disimpan
sebagai protein tetapi mengalami deaminasi
kerangka atom C diubah sesuai sifat
masing-masing asam amino
- Glukogenik
glukosa melaui alur
glukoneogenesis
- Ketogenik
asetil-KoA
- Glukogenik dan ketogenik
glukosa/
asetil-KoA
asam lemak
lemak
Risiko diet protein yg berlebihan
secara terus menerus?
• NH3
banyak terbentuk
sintesis
urea
gangguan ginjal
• NH3
racun
saraf pusat
syok
• Selama tubuh mampu, NH3 diselamatkan
melalui sintesis glutamat dari alfaketoglutarat, sintesis glutamin dari glutamat,
sintesis urea dari NH3dan CO2
Dampaknya
• Kolesterol meningkat
• Gula darah tinggi
• Berbahaya bagi organ
- hati
- otak
- ginjal
• Asam urat meningkat
Hormon yang terlibat
• 1.Insulin
- dgn. meningkatkan sintesis protein tubuh
insulin meninkat
bahaya
Kapan protein tubuh dipecah
tenaga ?
• Bila karbohidrat diet kurang secara terus
menerus dan cadangan energi lemak terbatas
katabolisis protein meningkat, sintesis
protein menurun
glukoneogenesis
meningkat
• Dampak : gangguan hati, gangguan ginjal dan
gangguan otak
Sukses selalu