METABOLISME PROTEIN ASAM AMINO STRUCTUR ASAM AMINO Nonionized

METABOLISME PROTEIN ASAM AMINO

STRUCTUR ASAM AMINO Non-ionized form H Amino group H 2 N C R Side chain O C Carboxyl group OH

POLYPEPTIDE CHAIN N-terminus H C-terminus H H O H H O N C C C C N C C C H C CH 3 N N C CH 2 OH C OH O CH 2 CH H 3 C CH 3 C CH 2 SH OH OH

l l Menurut Bond (1979), seperti hal hewan-hewan lain ikan membutuhkan komponen-komponen nutrisi seperti protein, karbohidrat, lemak, vitamin, mineral dan air. Berdasarkan Weatherly et al. (1987) kandungan nutrisi akan berpengaruh pasda tingkah laku, kesehatan, fungsi fisiologis, reproduksi dan pertumbuhan ikan. Zat-zat gizi oleh ikan akan digunakan untuk menghasilkan tenaga, mengganti sel-seltubuh yang rusak, dan juga untuk tumbuh.

l l Protein merupakan unsur yang sangat dibutuhkan oleh tubuh ikan, terutama untuk menghasilkan energi maupun untuk pertumbuhan(Watanabe, 1988) Menurut Fujaya (1999), kebutuhan protein untuk ikan berbeda menurut spesiesnya dan pada umumnya berkisar antara 20%--60% Suprayudi et al. (1994) variasi dan kebutuhan akan protein dipengaruhi oleh jenis ikan, umur ikan, daya cerna ikan, kondisi lingkungan, kualitas protein, temperatur air, dan sumber protein tersebut.

l l Ikan, terutama karnivora membutuhkan kandungan protein dalam pakannya mencapai sekitar 300% lebih tinggi dari pada kebutuhan protein pakan untuk hewan darat dan burung (NRC, 1983; Tacon & Cowey, 1985; Zonneveld et al. , 1991; Pillay, 1993) Tingginya kebutuhan protein pakan bagi ikan disebabkan karena ikan cenderung menggunakan protein sebagai sumber energi dibandingkan karbohidrat dan lemak (Tacon & Cowey, 1985; Halver, 1989).

Protein l l l Asam amino merupakan sumber utama untuk glukosa melalui jalur glukoneogenesis, tetapi gliserol dari trigliserida juga dapat digunakan. Glukoneogenesis dan glikogenolisis penting untuk memback up sumber glukosa pada saat puasa. Asam amino dalam tubuh terutama digunakan untuk sintesis protein. Tetapi, jika asupan glukosa rendah, asam amino dapat diubah menjadi glukosa melalui jalur yang disebut glukoneogenesis yaitu pembentukan glukosa baru dari prekursor nonkarbohidrat

Struktur supramolekul Protein asam nukleat Asam amino nukleotida - ketoacids C 3, C 4, C 5 ribosa nitrogen polisakarida lipid gula sederhana*) gliserol asam lemak pyruvat(C 3) asetat (C 2) pyruvat (C 3) Karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O) Nitogen (N), fosfor (P), sulfur (S)

ESENSIAL Makanan (protein) Asam Amino ASAM KETO SEL TUBUH HATI S. AS SITRAT UREA

karbohidrat lipid protein Mulut: pencernaan mekanik & cairan ludah (enzim saliva) poli/oligo/disakarida lipid prot & polipeptida Lambung: enzim pepsin & lipase; asam lambung (HCl) poli/oligo/disakarida lipid/trigliserida prot & polipeptida Usus halus: cairan pankreas (tripsin, kimotripsin, karboksipeptidase, amilase, lipase, ribonuklease, deoksiribonuklease, kolesterol esterase); cairan empedu/hati; enzim kelenjar usus (aminopeptidase, dipeptidase, sukrase, mltase, laktase, fosfatase, glukosidase); bakteri usus halus monosakarida (gluk, frukt, galaktosa) gliserol, as. lemak as. fosfat asam amino

Amino Acids

20 Amino Acids Note: Variable R Group

Asam amino dalam darah Jumlah asam amino dalam darah tergantung jumlah yang diterima dan jumlah yang digunakan Proses absorbsi asam amino dalam ding usus adalah proses transport aktif yang memelukan energi Dalam keadaan berpuasa. Konsentrasi asam amino dalam darah 3. 5 -5 mg/ 100 ml darah. Setelah ada asupan makanan menjasi 5 -10 mg/100 ml darah. Dan turun kembali setelah 6 jam.

Alanine carries amino groups from muscle to the liver for excretion muscle protein muscle glucose blood liver glucose amino acids O H 2 N-C-NH 2 urea NH 4+ Glu CO 2 - CO 2 C=O CH 3 pyruvate CO 2 -keto- +H N C H 3 Ala glutarate CH 3 Glu CO 2+H 3 N Ala C H CH 3 -ketoglutarate

Reaksi metabolisme asam amino Meliputi reaksi pelepasan gugus asam amino l Kemudian perubahan kerangka karbon A 1. transaminasi : Proses katabolisme asam amino berupa pemindahan gugus amino darisuatu asam amino ke senyawa lain (keto. Asam piruvat, ketoglutarat atau oksaloasaetat). Sehingga (keto)senyawa tersebut dirubah menjadi asam amino. Sedangkan asam amino dirubah menjadi senyawa keto) l

The first step in catabolism of most amino acids is transamination CO 2+H N-C-H 3 amino acid R CO 2 C=O CH 2 -ketoglutarate CO 2 - CO 2 C=O R -keto acid CO 2+H N C H 3 CH 2 CO 2 - glutamate The main function of transamination is to funnel amino groups into a small number of amino acids, particularly Glu & Asp. Some amino transferases (“transaminases”) are specific for -ketoglutarate and Glu; others use oxaloacetate and Asp.

Enzim utama rekasi transaminasi adalah: Alanin transaminase alanin Glutatamat transaminase glutamat A. 2 Deaminasi oksidatif: Asam glutamat dapat mengalami deaminasi oksidatif mengunakan glutamat dehidrogenase, menghasilkan NH 4+ NADP NAD sebagai akseptor elektron

cellular protein ingested protein The amino groups of glutamic acid and glutamine can be released as ammonia in liver mitochondria CO 2+ amino H 3 N C H acids R -ketoglutarate CO 2 - transaminases C=O -keto R CO 2+H N C H 3 CH 2 Glu CO 2 C=O CH 2 CO 2 - glutamate dehydrogenase NADH or NADPH + H+ But ammonia is toxic, particularly to neural tissue. Organisms must get rid of it. CO 2 - NAD+ or NADP+ NH 4+ acids CO 2+H N C H 3 CH 2 O CH 2 CONH 2 Gln from muscle & other tissue

Pembentukan Asetil koenzim A Merupakn senyawa penghubung antra metabolisme asam amino dengan sikulus asam sitrat(merubah menjadi energi) 1. jalur asam piruvat 2. jalur asam asetoasetat

AMINO ACID DEGRADATION INTERMEDIATES Glucogenic Ala Cys Gly Ketogenic * Both Glucogenic and Ketogenic • Purely Ketogenic CO 2 Glucose Ile* Leu • Lys • Thr* Ser Thr* Trp* Pyruvate Acetyl-Co. A Acetoacetate Asn Asp Citrate Oxaloacetate Asp Phe* Tyr* Fumarate Leu • Lys • Phe* Citric Acid Cycle Trp* Tyr* Isocitrate CO 2 Ile* Met Val Succinyl-Co. A -ketoglutarate CO 2 Arg Glu Gln His Pro

JALUR BIOKIMIA PRODUKSI ENERGI

amino acids Most mammals convert aminoacid nitrogen to urea for excretion The carbon chains are broken down to molecules that feed into the TCA cycle. NH 4+ Some animals excrete NH 4+ or uric acid. most terrestrial vertebrates O H 2 N-C-NH 2 urea fish & other aquatic vertebrates birds & reptiles O NH 4+ ammonium ion HN uric acid O H N O N H

AMINO ACID BIOSYNTHESIS OVERVIEW (USE OF COMMON INTERMEDIATES) GLUCOSE GLUC-6 -PHOSPHATE RIB-5 -PHOS→ HIS 3 -PHOSPHOGLYCERATE SERINE GLYCINE E-4 -PHOS + PEP CYSTEINE PHE→TYR PYRUVATE ALA TRP VAL CITRATE LEU, ILE ↓ OXALOACETATE, -KETOGLUTARATE ASP, ASN, GLU, GLN, PRO, ARG, LYS, THR, MET

Biosintesa protein DNA transkripsi RNA translasi Replikasi RNA terdiri atas : m. RNA (mesenger RNA)(5%) r. RNA (ribosomal RNA) (70%) t RNA ( transfer RNA Protein

Protein Synthesis Gene expression: information coded in a gene is used to Copyright 2008

FORMATION OF A DIPEPTIDE BY WAY OF A PEPTIDE BOND H H 2 N C H H O C + OH Carboxyl group H 2 N C O H 2 N C Amino CH 3 group OH H O H H C C N C H Peptide bond CH 3 O C + OH H 2 O

SUMMARY OF PROTEIN STRUCTURE H H 2 N H O + C C H OH Carboxyl group H 2 N C Amino group O H 2 N C CH 3 OH H O H H C C N C H Peptide bond O C + OH CH 3 C-terminus N-terminus H H 2 O H H O H H O N C C N C C CH 3 H CH 2 OH C CH 2 CH H 3 C OH CH 2 CH 3 OH CH 2 SH O OH N-terminus H 2 N C-terminus Gly Ala Ser Asp Phe Val Tyr Cys 1 2 3 4 5 6 7 8 COOH

PROTEIN STRUCTURE TABLE 3. 2 A Summary of Protein Structure Level Description Stabilized by: Example: Hemoglobin Primary The sequence of amino acids Peptide bonds Gly Ser Asp Gls Secondary Formation of -helices and -pleated sheets Hydrogen bonding between peptide groups along the peptide backbone Tertiary Overall threedimensional shape of a polypeptide Bonds and other interactions between R-groups, or between R-groups and the peptide backbone Quaternary Shape produced by combinations of polypeptides Bonds and other interactions between R-groups, and between peptide backbones of different polypeptides

Several common functional groups in a single biomolecule.