Metabolisme Protein Dan Asam Amino UMM

Metabolisme Protein dan Asam Amino

PEMBICARAAN Pencernaan protein Konversi rangka karbon asam amino Sintesis urea Pembentukan senyawa aktif

PROTEIN : PEPSINTRYPSINKIMOTRIPSINAMINOPEPTIDASE EnzimKARBOKSIPEPTIDASEEKSOPEPTIDASEDIPEPTIDASE

ASAM AMINO

Metab. Protein dan Asam AminoProtein: Polimer Asam AminoFungsi protein, antara lain :Sbg enzimSbg hormonSbg alat transport dalam darah, mis: transferin, hemoglobinIkut mempertahankan keseimbangan asam-basa cairan tubuh (Buffer Protein)Sbg antibodiBisa dibedakan berdasarkan fungsinyaProtein struktural: protein yang membentuk struktur sel dan jaringan, mis: kolagen, keratinProtein fungsional: protein yang menjalankan fungsi tertentu, mis: enzim, hormon, imunoglobulin

Pencernaan ProteinProtein dlm makanan dicerna Proteosa pepton Polipeptida Asam Amino (A.A)

HCl Lambung :Mengaktifkan proenzim (pepsinogen pepsin)Denaturasi proteinpH optimum Pepsin akan menghidrolisis protein dlm lambung pencernaan diteruskan dlm usus oleh enzim2 endopeptidase lainnya dan enzim2 ektopeptidase. Dipeptida dicerna o/ dipeptidase dan A.A yang terbentuk akan diabs. ke dlm darah

Rennin : Fungsinya u/ koagulasi susu pada hewan muda/bayi

ASAM AMINORUMUSR CH NH3+ COO-

NH3+ GUGUS ASAM AMINOR CH KERANGKA KARBON COO-

ASAM AMINOPROTEINUREAINTERMEDIET/SENYAWA AMFIBOLIKSENYAWA AKTIF/PRODUK KHUSUSAsam Amino

KLASIFIKASI ASAM AMINOESENSIAL DAN NON-ESENSIAL

GLUKOGENIK DAN KETOGENIK

Esensial NonesensialArginin*AlaninHistidin*AsparaginIsolesinAsam AspartatLesinSisteinLisinAsam glutamatMetioniGlutaminFenilalaninGlisinTreoninHidroksiprolinTriptofanProlinValinSerinTirosin * Semiesensial krn dapat disintesis o/ tubuh tetapi tidak mencukupi u pertumbuhan anak

KEBUTUHAN ASAM AMINO PADA MANUSIA

ASAM AMINO ESENSIAL TDK DAPAT DISINTESIS OLEH TUBUH, HANYA BISA DIDAPATKAN DARI LUAR (MAKANAN)ASAM AMINO NON-ESENSIAL DAPAT DISINTESIS TUBUH DARI SENYAWA LAINSINTESIS PROTEIN MEMBUTUHKAN KE 20 JENIS ASAM AMINOPROTEIN HEWANI MEMPUNYAI NILAI BIOLOGIS LEBIH TINGGI DIBANDINGKAN PROTEIN NABATI KARENA KOMPOSISI ASAM AMINONYA LEBIH LENGKAP DAN KADARNYA LEBIH TINGGI.

Glikogenik Ketogenik Gliko-ketogenik--------------------------------------------------------Ala,Arg,Asp Leu Ile,LysCys,Glu,Gly PheHis,Hyp,Met TrpPro,Ser,Thr TyrVal

Asam amino glikogenik dapat dimetabolisme menjadi -ketoglutarat, piruvat, oxaloasetat, fumarat, atau suksinil CoA

Asam amino ketogenik dapat dimetabolisme menjadi asetil CoA atau asetoasetat

Asam amino berdasarkan struktur dan sifat asam-basaA.A kecil : Gly, AlaA. A aromatik: Phe, Trp, Tyr, HisA.A bercabang: Val, Ile, LeuA.A asam: Glutamat, glutaminA.A basa: Arg, LysA.A hidroksi: Ser, ThrA.A sulfur (S): Cys, Met

ABSORBSI ASAM AMINOBersifat selektifAbsorbsi L-asam amino lebih cepat D-asam aminoPerlu energi (transport aktif) shngg dpt berpindah dari kadar ke (melawan gradient konsentrasi)Pada keadaan normal tidak terjadi absorbsi dalam bentuk protein atau polipeptidaPada keadaan alergi, dpt terjadi absorbsi protein/polipeptida (sedikit)Bayi mengabsorbsi antibodi dlm colostrum/asi melalui pinositosis

PADA KEADAAN ASAM AMINO DARI MAKANAN BERLEBIHAN :UNTUK SINTESIS PROTEIN UNTUK SINTESISI PRODUK KHUSUS, MIS ; SEROTONIN, GABA, DLLSISA KATABOLISMEN UREAKERANGKA C SENYAWA AMFIBOLIK SINTESIS GLIKOGEN, LIPID

PADA KEADAAN KELAPARAN :N UREA KERANGKA C SENYAWA AMFIBOLIK

ENERGI SINTESIS GLUKOSA

ASAM AMINOPROTEINUREAINTERMEDIET/SENYAWA AMFIBOLIKSENYAWA AKTIF/PRODUK KHUSUS

KESEIMBANGAN NITROGENProtein dalam tubuh bersifat dinamis, selalu ada sintesis dan degradasi (anabolisme dan katabolisme)Dengan mengukur jumlah N yang masuk dan keluar, kita dapat memperkirakan kondisis metabolisme protein tubuh, o.k. N dalam tubuh terutama terdapat dlm protein

N masuk makananN keluar urin, keringat, feses

KESEIMBANGAN NITROGENDikatakan keseimbangan positif bila N yang masuk > N yang keluarBerarti sintesis protein > katabolismenyaTerjadi pada masa penyembuhan, masa pertumbuhan, masa hamilDikatakan keseimbangan negatif bila N yang masuk < N yang keluarBerarti katabolisme protein > sintesisnyaTerjadi pada masa sakit, kelaparan, kanker, kwasiorkorKeseimbangan setimbang terdapat pada orang dewasa normal dan sehat

METABOLISME ASAM AMINOBERLANGSUNG DI DALAM SEL KATABOLISMEKATAB. NITROGEN A. A UREAKATAB. KERANGKA KARBON SENYAWA INTERMEDIET/AMFIBOLIKANABOLISMESINTESIS/BIOSINTESIS PROTEINPEMBENTUKAN PRODUK KHUSUS/SENYAWA AKTIF

ASAM AMINOPROTEINUREAINTERMEDIET/SENYAWA AMFIBOLIKSENYAWA AKTIF/PRODUK KHUSUSMetabolisme Asam Amino

ASAM AMINO ASAM AMINO N- LAIN

TRANSAMINASIDEAMINASISIKLUS UREAMetabolisme asam amino

ANABOLISME / BIOSINTESIS ASAM AMINO

BIOSINTESIS ASAM AMINO DARI -KETOGLUTARATTransamination or Glutamate dehydrogenasea-Keto-glutarateGlutamateGlutamineGlutamine synthase4 StepsProlineOrnithine5 StepsArginineUrea CycleGuanidino group

Biosintesis Amino Acids: TransaminasiAmino Acid1 +a-Keto Acid2 Amino Acid2 +a-Keto Acid1 Glutamate+a-Ketoglutarate+

Pyridoxal phosphate (PLP)-Dependent Aminotransferase

Biosintesis Asam Amino non-esensialdari Senyawa amfibolik

SENYAWA AMFIBOLIK/INTERMEDIETDAPAT DISINTESIS MENJADI SENYAWA LAIN (ANABOLISME)DAPAT DIKATABOLISME / DIOKSIDASI

CONTOH :ANGGOTA SIKLUS ASAM SITRAT (SLIDE SEBELUM) REAKSI TRANSAMINASIBIOSINTESIS -KETOGLUTARAT (ASAM KETO) MENJADI GLUTAMAT (A.A)( ASAM KETO + GUGUS AMINO ASAM AMINO)ALANIN (A.A) KEHILANGAN GUGUS AMINO PIRUVAT (ASAM KETO)(ASAM AMINO GUGUS AMINO ASAM KETO)

KATABOLISME ASAM AMINO

Transaminasi yi pengeluaran -amino nitrogen adalah Reaksi pertama dari katabolisme asam amino

Kelebihan asam amino dari kebutuhannya untuk metabolisme, rangka karbonnya dikatabolisme menjadi bahan ampibolik intermediet untuk digunakan menjadi sumber energi atau sebagai substrat untuk biosintesis K.H dan Lipid

TAHAP KATABOLISME A.ATRANSAMINASIDEAMINASI OKSIDATIFTRANSPORT AMONIASIKLUS UREA

1. TRANSAMINASIEnzim transaminase = enzim aminotrasferaseKoenzim : piridoksil fosfatTransaminase yang didapatkan pada hampir seluruh jaringan mamalia adalah :

TRANSAMINASI (dkont)Praktis hampir semua N asam amino yang dikatabolisme akhirnya menjadi bagian glutamat

Asam Amino lisin, treonin, prolin; tidak mengalami transaminasi

2. DEAMINASI OKSIDATIFEnzim yang terlibat : L-GLUTAMAT DEHIDROGENASESifat enzim ini :ReversibelEnzim pengendaliInhibitor allosterik : ATP, GTP, NADHAktivator allosterik : ADP, GDPDitemukan dalam berbagai jaringan (sitoplasma dan mitokondria

3. TRANSPORT AMONIAAmonia bersifat toksik, jadi tidak diangkut dari Jaringan ekstrahepatik dlm bentuk bebas MEKANISME UTAMAGlutamin sintetase akan mengubah amonia menjadi glutamin non-toksikGLU + NH4+ + ATP GLN + H2O + ADP + Pi Glutamin Sintetase Glutamin didapat dari -ketoglutarat (siklus asam sitrat) melalui reaksi transaminasi dengan a.a lainGLN diangkut dalam darah ke organ hati, ginjal dan usus

TRANSPORT AMONIA dkontDalam hati, GLN dihidrolisis untuk melepasamonia yang akan masuk siklus urea GLN + H2O GLU + NH4+Glutaminase

Dalam ginjal, glutaminase membebaskan amonia untuk diekskresika mllui urin dengan kelebihan asam dari tubuh

TRANSPORT AMONIA dkontPada otot30 % amino nitrogen yang dibentuk dari katabolisme protein dikirim ke hati sbg ALANINSiklus Glukosa-Alanin Glikolisis pada otot menghasilkan piruvat. Piruvat dapat mengalami trasaminasi membentuk AlaninPiruvat + Glu Ala + -ketoAlanin kemudian diangkut ke hati, dan di hati akan mengalami reaksi sebaliknya -keto + Ala Glu + Piruvat

Siklus Glukosa-Alanin

TRANSPORT AMONIA dkontGLU yang terbentuk kemudian mengalami DEAMINASI OKSIDATIF membentuk AMONIA dan -ketoglutarat. Amonia akan diubah menjadi urea melalui SIKLUS UREA

Piruvat yang terbentuk kemudian diubah menjadi glukosa melalui GLUKONEOGENESIS di hati Glukosa darah otot

Skema Transport Amonia

4. SIKLUS UREASumber Urea :amoniaCO2ASPReaksi endergonikSintesis 1 mol urea butuh 3 mol ATPPengendalian :Glutamat dehidrogenaseKarbamoil fosfat sintetase I

Berlangsung di HatiProduk akhir yaitu urea akan masuk ke sirkulasi darah dan dibuang melalui ginjal (urin)Metode prinsip untuk mengeluarkan amoniaHiperammonemia:Defek pada enzim siklus ureaPada neonatus menyebabkan kelaianan neurologik yang beratPenatalaksanaan : Intake protein di stopDialisisTingkatkan ekskresi amonia : Na benzoate, Na phenylbutyrate, L-arginine, L-citrulline

Urea Nitrogen DarahNormal range: 7-18 mg./dLMeningkat pada katabolisme asam amino Glutamat N-acetylglutamate aktivasi CPS-1

Meningkat pada insufisiensi ginjalMenurun pada kegagalan hati

KONVERSI ASAM AMINO MENJADI PRODUK KHUSUS