METABOLISME PROTEIN Pendahuluan Metabolisme asam amino bersifat lebih

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 CO 2 & H 2 O 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 -ketoglutarat, • Akibatnya -ketoglutarat menjadi glutamat (butuh kofaktor piridoksal fosfat {PLP}), sedangkan asam amino asal berubah menjadi asam -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 (NH 4+) & -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 NH 3+ 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 NH 4+ & aspartat. • Dalam mitokondria terjadi; - NH 4+ + CO 2 ---> 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 CO 2 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 CO 2 & H 2 O - 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 Ko. A). • 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 -KETOACIDS 19