METABOLISME PROTEIN

METABOLISME
PROTEIN
Pendahuluan
• Metabolisme asam amino bersifat lebih
komplek dibanding metabolisme karbohidrat
& lipid, karena tidak hanya nasib atom C saja
yang harus diperhatikan, tetapi juga nasib
nitrogen (N).
• Bila asam amino sudah tdk diperlukan untuk
sintesis protein, maka N diubah menjadi urea
di hepar, sedangkan atom C dioksidasi
menjadi CO2 & H2O oleh sejumlah jaringan.
2
Penyingkiran Nitrogen
• Reaksi transaminasi:
Proses utama untuk mengeluarkan N dari
asam amino.
• Reaksi deaminasi oksidatif:
Proses yang melibatkan enzim glutamat
dehidrogenase.
• Siklus urea:
Pembentukan urea terutama di hepar.
3
Reaksi Transaminasi
• Adalah pemindahan N dari suatu asam
amino ke a-ketoglutarat,
• Akibatnya a-ketoglutarat menjadi glutamat
(butuh kofaktor piridoksal fosfat {PLP}),
sedangkan asam amino asal berubah
menjadi asam a-keto.
• Reaksi transaminasi bersifat reversibel.
• Enzim reaksi ini ialah
transaminase
(aminotransferase) yg ada di sitoplasma.
• Semua asam amino dapat mengalami reaksi
transaminasi, kecuali lisin dan treonin.
4
Reaksi Transaminasi
5
Deaminasi Oksidatif
• Terutama pada pemecahan asam glutamat
menjadi ion amonium (NH4+) & a-ketoglutarat.
• Proses diatas dikatalisis oleh enzim glutamat
dehidrogenase dgn kofaktor NAD+ atau
NADP+ yg ada dlm mitokondria.
• Reaksi ini dpt menggabungkan amonium ke
glutamat atau melepaskan amonium dari
glutamat (reversible).
• Nitrogen yg diikat glutamat berasal dari reaksi
transaminasi asam amino lain.
6
Amonia
• Sumber NH3+ adalah dari pemecahan asam
amino & asam nukleat dalam sel.
• Amonium juga berasal dari pemecahan asam
amino dalam lumen usus besar oleh bakteri.
• Zat ini masuk ke dalam vena porta hepatika
yang mengalir ke hepar.
• Peningkatan kadar amonia dalam darah
terjadi pada kerusakan hepar yg luas.
• Intoksikasi amonia dapat berlanjut sehingga
menimbulkan koma hepatikum.
7
Penyingkiran N dari Jar. Otot Melalui
8
Keseimbangan Nitrogen
• Normalnya bila jumlah N yang dimakan dalam
bentuk protein setara dengan jumlah N yang
dikeluarkan lewat urin.
• Keseimbangan nitrogen positif ialah;
jumlah N yg dimakan > N yg keluar
• Keseimbangan nitrogen negatif ialah;
jumlah N yg dimakan < N yg keluar
9
Daur Urea
• Produk ekskretorik N utama adalah urea yang
dikeluarkan melalui urin.
• Nitrogen memasuki daur urea yang terdapat
dalam sel- sel hepar sebagai NH4+ & aspartat.
• Dalam mitokondria terjadi;
- NH4+ + CO2
---> karbamoil fosfat
• Dalam sitosol terjadi;
- Aspartat + sitrulin ---> arginosuksinat
10
Daur Urea
11
12
Penyingkiran Rantai Karbon (C)
Nasib atom C daripada asam amino
tergantung pada keadaan:
1. Puasa;
rangka C di hepar akan membentuk glukosa,
badan keton, dan CO2
2. Kenyang;
hepar dapat mengubah zat antara dalam
metabolisme asam amino menjadi glikogen
dan triasilgliserol.
13
Penyingkiran Rantai Karbon (C)
• Hepar adalah satu-satunya jaringan yang
memiliki semua jalur untuk membentuk &
menguraikan asam amino.
• Setelah N disingkirkan, rantai C dari asam
amino yg berlebih dapat mengalami;
- dioksidasi menjadi CO2 & H2O
- diubah menjadi glukosa (glukogenik)
- diubah menjadi zat-zat keton (ketogenik)
- diubah menjadi glukosa & zat-zat keton
14
Definisi
• Asam amino glukogenik;
Asam amino yg rangka C-nya diubah menjadi
piruvat & zat antara daur Krebs agar dapat
menghasilkan glukosa.
• Asam amino ketogenik;
Asam amino yg rangka C-nya diubah menjadi
badan keton atau prekursornya (asetoasetat &
asetil KoA).
• Asam amino glukogenik-ketogenik;
15
Diubah menjadi glukosa ataupun badan keton
Penyingkiran Rantai Karbon (C)
16
Asam Amino Glukogenik
1. arginin
2. histidin
3. glutamat
4. prolin
5. aspartat
6. alanin
7. sistein
8. serin
9. treonin
10. metionin
11. valin
12. glutamin
13. glisin
14. asparagin
15. hidroksiprolin (hanya ada pd jar.kolagen)
17
Asam Amino Ketogenik
- leusin
Asam Amino Glukogenik-Ketogenik
1. fenilalanin
2. tirosin
3. triptofan
4. isoleusin
5. lisin (zat intermediet glukogenik tidak
diketahui)
18
Biosintesis Asam Amino
• Semua asam amino non-essensial
disintesis melalui proses;
– Transaminasi a-KETOACIDS
19