METABOLISME PROTEIN Protein yang terdapat dalam makanan kita

METABOLISME PROTEIN Protein yang terdapat dalam makanan kita, dicerna dlm lambung dan usus menjadi AA Diabsorpsi dan dibawa oleh darah ke hati Sebagian AA diambil oleh hati Protein dalam sel 2 tubuh dibentuk dari Asam Amino Bila ada kelebihan AA dari jml yg digunakan untuk biosintesis protein --maka kelebihan AA akan diubah menjadi Asam Keto yg dapat masuk kedalam Siklus Asam Sitrat atau diubah menjadi Urea Hati, merupakan organ tubuh dimana terjadi reaksi katabolisme maupun anabolisme

Beberapa istilah dalam metabolisme Protein : p p p Penguraian protein dalam tubuh Asam Amino dalam darah Reaksi Metabolisme Asam Amino Pembentukan Asetil Koenzim A Metabolisme Beberapa Asam Amino Siklus Urea

• Penguraian Protein Dalam Tubuh Secara garis besar metab. protein: Asam amino dibuat dalam hati/dihasilkan dari proses katabolisme protein dalam hati dibawa oleh darah ke jaringan untuk digunakan Proses anabolik/katabolik jg terjd dlm jaringan di luar hati p Asam amino yang terdapat dalam darah berasal dari 3 sumber : - absorbsi melalui dinding usus - hasil penguraian protein dalam sel - hasil sintesis asam amino dalam sel p Dlm tubuh kita, protein mengalami perubahan 2 ttt dg kec yg berbeda - protein dlm darah, hati dan organ tbh lain ---- waktu paruh 2, 5 -10 hr - protein dlm jar otot ---- 120 hr p Rata-rata tiap hari 1, 2 gram protein per kg BB diubah menjadi senyawa lain

• ASAM AMINO ESSENSIAL ¡ ¡ ¡ Adalah AA yg dibutuhkan oleh tubuh, tetapi tidak dapat diproduksi/disintesis oleh tubuh dalam jumlah yg memadai, jadi harus diperoleh dari makanan. AA esensial yg dibutuhkan oleh manusia adalh sbb : histidin arginin isoleusin fenilalanin leusin treonin lisisn triptofan metionin valin Kebutuhan AA tsb bg anak 2 > orang dewasa Makanan yg mengandung protein hewani --- mrp sumber AA esensial, ex: daging, susu, keju, telur, ikan, dll Protein nabati, seringkali kekurangan lisin, metionin dan triptofan Kebutuhan protein yang disarankan ialah 1 – 1, 5 gram per kg BB per hari

ASAM AMINO DALAM DARAH n n Jumlah AA dalam darah tergantung dari jml yg diterima dan jumlah yg digunakan Pd proses pencernaan, protein ---- AA, melalui proses hidrolisis oleh enzim 2, yaitu : pepsin, tripsin, kimotripsin, karboksi peptidase, amino peptidase, tripeptidase dan dipeptidase n Setelah protein diubah menjadi AA, maka dgn proses absorpsi melalui dinding usus, AA tsb sampai ke dalam pembuluh darah n Dlm keadaan berpuasa : konst. AA dlm darah 3, 5 - 5 mg/100 ml darah Setelah makanan sumber protein : naik 5 -10 mg/100 ml darah setelah 4 -6 jam konsentrasi akan turun kembali n Konsentrasi AA dalam jaringan kira-kira 5 -10 kali >>>>>

• REAKSI METABOLISME ASAM AMINO n Tahap awal reaksi metabolisme AA --- melibatkan pelepasan gugus AA, melalui 2 proses, yaitu : TRANSAMINASI dan DEAMINASI TRANSAMINASI n adalah proses katabolisme AA yg melibatkan pemindahan/ pelepasan ggs amino (-NH 2) dari satu AA kepada AA yang lain alanin transaminase AA + asam piruvat asam α keto + alanin glutamat transaminase AA + asam α ketoglutarat asam α keto + asam glutamat n n n Pada reaksi transaminasi ini, gugus (-NH 2) yang dilepaskan diterima oleh suatu asam keto --- shg terbentuk AA baru (alanin, asam glutamat) dan asam keto lain Reaksi transaminasi bersifat reversibel, pada reaksi ini tidak ada gugus amino yang hilang, karena ggs amino yg dilepaskan oleh AA diterima oleh asam keto Reaksi transaminasi ini terjadi dalam mitokondria maupun cairan sitoplasma

DEAMINASI OKSIDATIF n n n Pada reaksi deaminasi, gugus -NH 2 dilepaskan dalam bentuk amonia yang kemudian dikeluarkan dari dalam tubuh dalam bentuk UREA dalam urine. Kadar amonia yg tinggi merupakan racun bagi tubuh manusia AA dgn reaksi transaminasi ------ asam glutamat Dalam beberapa sel misalnya bakteri, asam glutamat dpt mengalami proses deaminasi oksidatif yang menggunakan glutamat dihidrogenase sbg katalis Asam glutamat + NAD+ asam α ketoglutarat + NH 4+ + NADH + H+ Dalam proses ini asam glutamat melepaskan gugus amino dalam bentuk NH 4+ Pembentukkan Asetil Koenzim A n Asetil Ko-A merupakan senyawa penghubung antara metabolisme AA dengan Siklus Asam Sitrat n Ada 2 jalur metabolik yang menuju kepada pembentukkan Asetil Koenzim A, yaitu Asam Piruvat dan melalui Asam Asetoasetat

Gbr. Kaitan antara Asam-asam amino dengan siklus asam sitrat alanin sistein glisin serin treonin isoleusin triptofan asetil Ko. A asetoasetil Ko. A tirosin leusin lisin triptofan fenil alanin asam glutamat asam piruvat asam α ketoglutarat asam isositrat arginin histidin glutamin prolin suksinil Ko. A asam sitrat SIKLUS ASAM SITRAT isoleusin metionin valin asam suksinat asam oksaloasetat asam fumarat asam malat asam aspartat asparagin tirosin fenilalainin

• Asam-asam amino yg menjadi jalur metabolik melalui ASAM PIRUVAT : - treonin : diubah menjadi glisin dan asetaldehida oleh enzim - glisin - serin - alanin treonin aldolase : kmd diubah menjd asetil Ko. A : mengalami reaksi dehidrasi dan deaminasi oleh enzim serin α dehidratase : menghasilkan asam piruvat dgn langsung pd reaksi transaminasi dengan asam α ketoglutarat treonin sistin glisin sistein serin asam piruvat asetil koenzim A alanin

• SIKLUS UREA l Berhubungan dengan reaksi deaminasi ( yg melepaskan ggs -NH 2 dalam bentuk amonia --- yg dikeluarkan tubuh dalam bentuk urea) l Hans Krebs dan urt Henseleit (1932), mengemukakan serangkaian reaksi kimia tentang pembentukkan urea. mereka mengemukakan bhw urea terbentuk dari amonia dan karbondioksida, melalui serangkaian reaksi kimia berupa siklus SIKLUS UREA l Pembentukkan urea terutama berlangsung dalam hati l Urea adalah suatu senyawa yg mudah larut dalam air, bersifat netral, terdapat dalam urine yg dikeluarkan dari dalam tubuh

Biosintesis urea terdiri atas beberapa tahap reaksi yang merupakan suatu siklus sebagai berikut : n Reaksi 1 : Sintesis (pembentukkan) karbamil fosfat - Pada reaksi ini 1 mol amonia bereaksi dengan 1 mol karbondioksida dengan bantuan enzim karbamilfosfat sintetase - Reaksi ini membutuhkan energi, karenanya melibatkan 2 mol ATP yang diubah menjadi ADP - Sebagai kofaktor : Mg++ dan N-asetil-glutamat - Reaksi : O O CO 2 + NH 3 + 2 ATP + H 2 O H 2 N-C-O-P-O- + 2 ADP + Pi O karbamil fosfat

q Reaksi 2 : Pembentukan sitrulin - Karbamil fosfat yang terbentuk bereaksi dengan ornitin ------ sitrulin - Reaksi : L-ornitin + karbamil fosfat ------ L-sitrulin + H 3 PO 4 - Enzim : ornitin transkarbamilase yang terdapat pada bagian mitikondria sel hati n Reaksi 3 : Pembentukan asam argininosuksinat - Sitrulin bereaksi dengan asam aspartat ----- asam argininosuksinat - Reaksi : L-sitrulin enolat L-sitrulin + asam aspartat + ATP asam + MPP + PP argininosuksinat - Enzim : argininosuksinat sintetase - Sbg sumber energi : ATP---- dg melepaskan ggs fosfat--- berubah menjadi AMP

q Reaksi 4 : Penguraian asam argininosuksinat - Pada reaksi ini asam argininosuksinat diuraikan menjadi arginin dan asam fumarat - Enzim : argininosuksinase, enzim yg terdapat dalam hati dan ginjal - Reaksinya : asam argininosuksinat L-arginin + asam fumarat n Reaksi 5 : Penguraian arginin - Merupakan reaksi terakhir, dimana arginin diuraikan menjadi urea dan ornitin - Enzim : arginase, yang terdapat dalam hati - Reaksinya : L-arginin + H 2 O H 2 N – C – NH 2 + L-ornitin O urea - Ornitin yg terbentuk pada reaksi hidrolisis ini bereaksi kembali dengan karbamilfosfat --- membentuk sitrulin (reaksi 2), demikian seterusnya reaksi berlangsung berulang-ulang sehingga merupakan suatu siklus - Urea yang terbentuk dikeluarkan dari tubuh melalui urine - Reaksi keseluruhan pada siklus urea ini ialah sbb : 2 NH 3 + CO 2 + 3 ATP + 2 H 2 O Urea + 2 ADP + AMP + 2 Pi + PPi