Metabolisme Protein BIOKIMIA 20201122 BIOKIMIA Amino acid Basic

Metabolisme Protein BIOKIMIA 2020/11/22 BIOKIMIA

Amino acid: Basic unit of protein R NH 3 + C Amino group H Different side chains, R, determin the COO properties of 20 Carboxylic acid group amino acids. An amino acid

Rantai polipeptida 2020/11/22 BIOKIMIA

PROTEIN • 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. 2020/11/22 BIOKIMIA

PROTEIN • 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 2020/11/22 BIOKIMIA

2020/11/22 BIOKIMIA

Figure 25. 15 The Absorptive State Figure 25. 15

Figure 25. 17 The Postabsorptive State Figure 25. 17

METABOLISME ASAM AMINO • • • 1. 2. • • ASAM AMINO YG TERBENTUK DI USUS AKAN DIABSORPSI DAN DIBAWA OLEH PEREDARAN DARAH KE DALAM SEL-SEL TUBUH. METABOLISME ASAM AMINO DI DALAM SEL KATABOLISME : KATABOLISME NITROGEN ASAM AMINO UREA KATABOLIME KERANGKA KARBON ASAM AMINO SENYAWA AMFIBOLIK ANABOLISME SINTESIS PROTEIN ADA 20 MACAM ASAM AMINO DASAR : 10 MACAM ADALAH ASAM AMINO ESENSIAL PEMBENTUKAN PRODUK KHUSUS

SEL TUBUH ASAM AMINO N KERANGKA C PROTEIN UREA ENERGI PRODUK KHUSUS SENYAWA AMFIBOLIK BIOSINTESIS MENJADI SENYAWA LAIN ARAH PANAH TERGANTUNG KONDISI APABILA ASAM AMINO DARI MAKANAN BERLEBIHAN (MELEBIHI KEBUTUHAN TUBUH UNTUK SINTESIS PROTEIN, PRODUK KHUSUS DLL) MAKA KELEBIHAN/SISANYA TAK DAPAT DITIMBUN JADI DIUBAH MENJADI LEMAK SEBAGAI CADANGAN KALORI TUBUH.

• 1. 2. 3. • PADA KEADAAN ASAM AMINO DARI MAKANAN BERLEBIHAN: UNTUK SINTESIS PROTEIN UTK SINTESIS PRODUK KHUSUS (SEROTONIN) DLL SISA KATABOLISME N UREA KERANGKA C SENYAWA AMFIBOLIK (MISALNYA ANGGOTA SIKLUS ASAM SITRAT) SINTESIS LEMAK, SINTESIS GLIKOGEN PADA KEADAAN KELAPARAN: KATABOLISME ASAM AMINO MENINGKAT N UREA KERANGKA C SENYAWA AMFIBOLIK ENERGI SINTESIS GLUKOSA

KESEIMBANGAN NITROGEN • PROTEIN DALAM TUBUH BERSIFAT DINAMIS, SELALU ADA SINTESIS DAN DEGRADASI • DENGAN MENGUKUR JUMLAH NITROGEN YG MASUK DAN KELUAR KITA DAPAT MEMPERKIRAKAN KONDISI METB. PROTEIN TUBUH, OLEH KARENA NITROGEN DALAM TUBUH TERUTAMA TERDAPAT PADA PROTEIN • N MASUK TUBUH LEWAT MAKANAN • N KELUAR TUBUH LEWAT URIN, KERINGAT DAN FECES

¢ ¢ ¢ KESEIMBANGAN NITROGEN TUBUH DIKATAKAN POSITIF BILA N MASUK TUBUH > N YG KELUAR DARI TUBUH BERARTI SINTESIS PROTEIN > KATABOLISMENYA, TERJADI MISALNYA PADA MASA PENYEMBUHAN, MASA PERTUMBUHAN, MASA HAMIL KESEIMBANGAN NITROGEN YG NEGATIF BERARTI KATABOLISME PROTEIN > SINTESISNYA, TERJADI MISALNYA PADA WAKTU KELAPARAN, SAKIT KESEIMBANGAN NITROGEN YG SETIMBANG TERDAPAT PADA ORANG DEWASA NORMAL DAN SEHAT

MACAM ASAM AMINO ESSENSIAL • ARG* • HIS* • ILE • LEU • LYS • MET • PHE • THR • TRP • VAL *SEMI-ESSENSIAL KARENA DAPAT DISINTESIS TUBUH TETAPI TAK MENCUKUPI UTK PERTUMBUHAN ANAK NON ESSENSIAL • ALA • ASN • ASP • CYS • GLU • GLN • PRO • SER • TYR • HYDROXYPROLIN** • HYDROXYLYSIN** **TERBENTUK SELAMA PROSESING KOLAGEN SESUDAH DITRANSLASI

TAHAP KATAB. N ASAM AMINO • A. TRANSAMINASI • B. DEAMINASI OKSIDATIF • C. TRANSPOR AMONIA • D. SIKLUS UREA • TRANSAMINASI R – CH – NH 2 COOH R –C=O COOH R’ – C = O COOH R’ – CH – NH 2 COOH

• ENZIM TRANSAMINASE = AMINOTRANSFERASE v KOENZIM : PIRIDOKSAL FOSFAT • TRANSAMINASE YG DIDAPATKAN PADA HAMPIR SELURUH JARINGAN PADA MAMMALIA ADALAH: v ALANIN TRANSAMINASE PIRUVAT ASAM -AMINO L-ALANIN ASAM -KETO v GLUTAMAT TRANSAMINASE -KETOGLUTARAT ASAM -AMINO L-GLUTAMAT ASAM -KETO • PRAKTIS SEMUA N ASAM AMINO YG DIKATABOLISME AKHIRNYA MENJADI BAGIAN GLUTAMAT. INI PENTING KARENA DEAMINASI OKSIDATIF YG BERJALAN PALING CEPAT PADA MAMMALIA ADALAH DARI L-GLUTAMAT

• ASAM AMINO + -KETOGLUTARAT ASAM -KETO + L-GLUTAMAT • L-GLUTAMAT + NAD(P)+ + H 2 O -KG + NAD(P)H + H+ + NH 4+ --------------------------------- • ASAM AMINO + NAD(P)+ + H 2 O ASAM -KETO + NAD(P)H + H+ + NH 4+ SENYAWA AMFIBOLIK UREA

• • DEAMINASI OKSIDATIF NAD(P)+ NAD(P)H + H+ NH 3 L-GLUTAMAT -KETOGLUTARAT • ENZIMNYA: L-GLUTAMAT DEHIDROGENASE § REVERSIBEL § SEBAGAI ENZIM PENGENDALI § INHIBITOR ALLOSTERIK: ATP, GTP, NADH § AKTIVATOR ALLOSTERIK: ADP, GDP § DIDAPAT DIBERBAGAI JARINGAN DALAM SITOPLASMA DAN MITOKONDRIA

TRANSPOR AMMONIA • AMMONIA BERSIFAT TOKSIK, JADI TIDAK DIANGKUT DALAM BENTUK BEBAS DARI JARINGAN EKSTRAHEPATIK • MEKANISME UTAMA: v TERJADI PADA KEBANYAKAN JARINGAN : • GLUTAMIN SINTETASE AKAN MENGUBAH AMMONIA MENJADI GLUTAMIN YG NONTOKSIK GLU + NH 4+ + ATP GLN +H 2 O+ADP+Pi GLUTAMIN SINTETASE Ø GLU DIDAPAT DARI -KETOGLUTARAT (TCA CYCLE) MELALUI REAKSI TRANSAMINASI DGN A. A LAIN. Ø GLN DIANGKUT DLM DARAH KEHATI, GINJAL DAN GUT (USUS) § DALAM HATI GLN DIHIDROLISIS UNTUK MELEPAS AMMONIA YG AKAN MASUK SIKLUS UREA GLN +H 2 O GLU + NH 4+ glutaminase

§ DALAM GINJAL GLUTAMINASE MEMBEBASKAN AMMONIA UNTUK DIEKSKRESIKAN DGN KELEBIHAN ASAM DARI DARAH LIHAT KULIAH KESEIMBANGAN ASAM-BASA v MEKANISME PADA OTOT Ø 30% DARI AMINO NITROGEN YG DIBENTUK DARI KATABOLISME PROTEIN DIKIRIM KE HATI SEBAGAI ALANIN (SEBAGAIMANA JUGA GLUTAMIN) Ø SIKLUS GLUKOSA-ALANIN: § GLIKOLISIS PADA OTOT MENGHASILKAN PYR (PIRUVAT). PYR DAPAT MENGALAMI TRANSAMINASI MEMBENTUK ALANIN (PYR + GLU ALA + -KG). § GLUTAMAT YANG DIGUNAKAN PADA REAKSI TRANSAMINASI TERSEBUT DIBENTUK DARI -KG DAN NH 4+ YG BERASAL DARI KATABOLISME ASAM 2 AMINO, DGN KATALISIS GLUTAMAT DEHIDROGENASE.

§ KEMUDIAN ALA AKAN DIANGKUT KE HATI. DI HATI TERJADI REAKSI YG SEBALIKNYA : -KG + ALA GLU + PYR. ü GLU YANG TERBENTUK KEMUDIAN MENGALAMI DEAMINASI OKSIDATIF MEMBENTUK AMMONIA DAN -KG. AMMONIA AKAN DIUBAH MENJADI UREA MELALUI SIKLUS UREA. ü PYR YG TERBENTUK KEMUDIAN DAPAT DIUBAH MENJADI GLUKOSA MELALUI GLUKONEOGENESIS DI HATI KEMUDIAN GLUKOSA DIANGKUT DALAM DARAH KEMBALI KE OTOT. • PADA KELAPARAN SUMBER UTAMA GLUKONEOGENESIS DI HATI ADALAH ASAM 2 AMINO HASIL PEMECAHAN PROTEIN OTOT. BANYAK ASAM AMINO DALAM OTOT YG KATABOLISMENYA MENGHASILKAN PYR DARI OTOT INI AKAN DIANGKUT KE HATI SEBAGAI ALANIN. INGAT MASSA PROTEIN TERBANYAK DALAM TUBUH ADALAH DALAM OTOT.

SKEMA TRANSPOR AMMONIA PADA SEBAGIAN BESAR JARINGAN Glutamat NH 4+ OTOT HATI Gutamat Urea NH 4+ ATP Glutamin H 2 O Asam 2 amino NH 4+ Glutamat dehidrogena se Glutaminase sintetase ADP, Pi Glutamin H 2 O Glutamin Glu Pyr Glukosa -KG Ala SIKLUS GLUKOSAALANIN Glu Pyr Glukosa

SIKLUS UREA • UREA NH 2 - DARI AMMONIA • C=O - DARI CO 2 NH 2 - DARI ASP • REAKSI ENDERGONIK: v SINTESIS 1 MOL UREA PERLU 3 MOL ATP • PENGENDALIAN ; GLUTAMAT DEHIDROGENASE DAN KARBAMOIL FOSFAT SINTETASE I.

argininosuksinat

NH 4 + (requires N-acetylglutamate 2 ATP as an allosteric activator) Carbamoyl phosphate synthetase I CO 2 2 ADP + Pi + 3 H+ NH 3+ CH 2 HC-NH 3+ COOOrnithine NH 2 C=O O -O-P=O OCarbamoyl phosphate Pi NH 2 C=O NH CH 2 HC-NH 3+ COOCitruline Cytoplasm NH 3+ CH 2 HC-NH 3+ COOOrnithine C=O NH CH 2 ATP CH 2 HC-NH 3+ COOCitruline AMP + PPi Argininosuccinate synthase NH 3+ COO- C=N-CH NH CH 2 COONH 2 C=NH 2+Argininosuccinase CH 2 NH HC-NH 3+ NH 2 COOC=O CH 2 Argininosuccinate NH 2 H 2 O CH 2 Urea COOHC-NH 3+ Arginase HC=CH COO(found only -OOC Fumerate in liver) Arginine Ornithine transcarbamoylase (OTC) Mitochondrial Matrix NH 2 COOCH 2 HC-NH 3+ COOAspartate UREA CYCLE

2020/11/22 BIOKIMIA

TERIMA KASIH 2020/11/22 BIOKIMIA