Metabolisme Protein


Protein
 Struktur
asam amino
 Asam amino essensial

Metabolisme asam
amino
 Pengaruh
hormon
dalam metabolisme
asam amino
 Anabolisme asam
amino
 Katabolisme asam
amino
 Keseimbangan
nitrogen


Siklus urea
Perubahan rangka
karbon asam amino
menjadi zat antara
amfibolik
 Peranan asam amino
dalam proses
pembentukan bahan
tertentu yang
mempunyai
kepentingan biologis
 Efek metabolisme
asam amino
Metabolisme Protein - 2
 Protein
adalah
makromolekul.
 Mereka
dibangun dari
satu atau lebih rantai
asam amino.
 Protein
dapat
mengandung 200-300
asam amino.
Metabolisme Protein - 3

Asam amino adalah
molekul-molekul yang
mengandung gugus
amine, asam karboksilik,
dan rantai samping yang
spesifik untuk setiap asam
amino.
 Elemen utama dari asam
amino adalah: karbon,
hidrogen, oksigen dan
nitrogen.
Metabolisme Protein - 4
Tipe Asam Amino
Asam amino
essensial
Asam Amino
Singkatan
3-huruf
1-huruf
Valine
Val
V
Leucine
Leu
L
Isoleucine
Ile
I
Methionine
Met
M
Phenylalanine
Phe
F
Tryptophan
Trp
W
Threonine
Thr
T
Lysine
Lys
K
Histidine
His
H
Metabolisme Protein - 5
Tipe Asam Amino
Asam amino nonessensial
Asam Amino
Singkatan
3-huruf
1-huruf
Serine
Ser
S
Tyrosine
Tyr
Y
Asparagine
Asn
N
Glutamine
Gln
Q
Cysteine
Cys
C
Aspartic Acid
Asp
D
Glutamic Acid
Glu
E
Arginine
Arg
R
Alanine
Ala
A
Glycine
Gly
G
Proline
Pro
P
Metabolisme Protein - 6

Pencernaan dan Absorpsi.
 Tubuh
memecah protein menjadi
asam amino tunggal, atau
memperpendek rantai dari tiga
atau dua asam amino yang
diabsorpsi oleh dinding sel usus
halus.
 Dalam mulut
● Dibasahi dan dihancurkan secara
mekanikal
 Dalam lambung
● Terjadi denaturasi protein oleh HCl
● HCl juga merubah pepsinogen
menjadi pepsin
● Pepsin memecah polipeptida besar
menjadi polipeptida yang lebih kecil
Metabolisme Protein - 7
 Dalam
usus halus
● Trypsin dan chymotrypsin
memecah polipeptida menjadi
peptida yang lebih kecil lagi
● Carboxypeptidase dan
aminopeptidase memecah
dan membebaskan asam
amino
● Di- dan tripeptidase
memecah dipeptida dan
tripeptida menjadi asam
amino
● Asam amino bebas diabsorpsi
kedalam pembuluh darah
Metabolisme Protein - 8

 Tubuh
dapat menyusun
kembali asam amino
untuk membangun
protein tubuh, jika
diperlukan.
Metabolisme.
 Di
oksidasi untuk
menghasilkan energi.
 Dirubah menjadi asam
lemak melalui jalur
sintesis asam lemak
dan sebagai
karbohidrat melalui
glukoneogenesis,
untuk disimpan.

Dengan demikian
hanya terdapat dua
kemungkinan utama
dari diet asam amino:
 Kondisi
katabolik.
 Sintesis protein 
Kondisi anabolik.
 Energi
Metabolisme Protein - 9
 Asam
amino
essensial
 Tidak
dapat di
sintesis oleh tubuh
dalam jumlah yang
cukup
 Asam
amino nonessensial
 Dapat
di sintesis
oleh tubuh melalui
aminasi
● Yaitu dengan
menambahkan
gugus amino ke
rangka carbon
Metabolisme Protein - 10
Metabolisme Protein - 11
H
H3C
N C C OH
H
H C H
H O
Alanine
H
+
N C C OH
H
H O
Phenylalanine
+ H2O
H
CH3
N C C
H
H O
H C H
N C C OH
H H O
Peptide
Bond
Metabolisme Protein - 12

Katabolisme AA memiliki
dua bagian:



Pelepasan gugus amino
(N) dari kerangka carbon
(C)
Pembuangan nitrogen (N)
yang potensial toksik
Tahap awal reaksi
katabolisme asam amino,
melibatkan:

Pelepaskan gugus amino,
melalui proses:
● Transaminasi.
● Deaminasi.

Perubahan rangka carbon
pada molekul asam amino.
Metabolisme Protein - 13

Pemindahan gugus
 Dua enzim penting
amino dari suatu asam
dalam reaksi
amino kepada suatu
transaminasi, yaitu:
asam keto, sehingga
alanin transaminase
terbentuk asam amino
dan glutamat
baru dan asam keto
transaminase.
baru.
 Memerlukan koenzim
piridoksalfosfat (bentuk
aktif vitamin B6).
 Asam
amino semula
dirubah menjadi asam
keto.
 Senyawa keto, misal.:
asam piruvat, αketoglutarat,
oksaloasetat.

Reaksi transaminasi
terjadi dalam
mitokondria dan
sitoplasma (liver dan
otot).
Metabolisme Protein - 14

Transaminasi
 Pemindahan
gugus amino dari asam glutamat ke
asam keto 1 yang dikatalisis enzim transaminase,
menghasilkan asam keto 2 dan Tyrosine.
 Reaksi transaminasi bersifat reversibel.
Metabolisme Protein - 15

Asam amino harus di
deaminasi sebelum
oksidasi untuk
menghasilkan energi.
 Deaminasi
adalah
melepaskan gugus
amino sebagai
ammonium (NH4+).
 Merubah asam amino
menjadi intermediate
asam keto untuk siklus
Krebs.

Terjadi dalam matriks
mitokondrial liver.
 Menggunakan
NAD+
sebagai oxidizing
agent.

Karena hasil akhir dari
proses transaminasi
adalah asam glutamat,
maka glutamat
dehidrogenase
merupakan enzim
penting (enzim kunci)
dalam oksidasi asam
amino.
Metabolisme Protein - 16

Deaminasi oksidatif: Gugus amine dari asam
glutamat akan:
 Dilepaskan
sebagai ammonium.
 Digabungkan dengan karbon dioksida di dalam liver.
 Di ekskresi sebagai urea oleh ginjal.
Metabolisme Protein - 17
Bila intake protein – nitrogen
dalam diet sama dengan jumlah
nitrogen yang di ekskresi dari
tubuh  dikatakan tubuh dalam
keseimbangan nitrogen.
 Keseimbangan nitrogen positif
bila intake nitrogen dalam diet
lebih besar dari yang di ekskresi.

 Contoh:
periode pertumbuhan cepat,
masa kehamilan dan masa remaja,
masa pemulihan dari stres dan
perkembangan otot yang hebat –
periode latihan.
Metabolisme Protein - 18

Keseimbangan nitrogen
negatif jika intake nitrogen
dalam diet lebih sedikit
daripada jumlah nitrogen yang
di ekskresi.


Contoh: intake karbohidrat /
lemak tidak adekuat  protein
digunakan untuk energi 
berperan terhadap defisiensi
protein
PEM (protein energy
malnutrition)


PEM adalah defisiensi kronis baik
protein maupun energi
2 tipe  Kwashiorkor dan
Marasmus
Metabolisme Protein - 19
 Semua
asam amino di deaminasi.
Menghasilkan
ammonia yang toksik.
Ammonia di eliminasi melalui siklus
urea.
●Terjadi dalam liver.
●Menghasilkan pembentukan urea.
●Urea di eliminasi melalui urin.
Metabolisme Protein - 20
Metabolisme Protein - 21

Asam keto dari
transaminasi
dirubah untuk
menghasilkan
metabolit yang
dapat memasuki
siklus Krebs
(umumnya asam
-ketoglutarat
dari siklus Krebs).
 Perubahan rangka
karbon asam
amino menjadi zat
antara amfibolik.
Metabolisme Protein - 22
 Bahan
Pembangun
 Collagen
 Elastin
 Keratin
 Myocin
 Actin
 Enzim
 Lipase
 Beberapa
hormon
 Messenger
yang
menjalankan dan
menghentikan
proses tubuh.
 Insulin, hormon
thyroid, histamine,
adrenaline,
serotonin.
 Amylase
 Pepsin
Metabolisme Protein - 23
 Regulator
keseimbangan
cairan dan
elektrolit.
Metabolisme Protein - 24
 Alat
angkut atau
transporter
 Nutrien
melintasi
membran sel,
nutrien dalam
darah, oksigen
dalam darah.
Metabolisme Protein - 25
Metabolisme Protein - 26
Metabolisme Protein - 27
 Regulator
keseimbangan
asam-basa
Metabolisme Protein - 28
 Antibodi
 Energi
Jika
glukosa dalam tubuh terbatas, asam
amino di metabolisme untuk energi.
●4 kalori per gram protein.
Tubuh
akan memecah jaringan tubuh
dalam rangka memberikan asam amino
untuk energi  berperan terhadap
menipisnya jaringan tubuh.
Metabolisme Protein - 29