metabolisme protein dan aa
TRANSCRIPT
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
1/28
MAKALAH BIOKIMIA II
METABOLISME PROTEIN DAN ASAM AMINO
DISUSUN OLEH KELOMPOK VII :
1. I Gusti Ayu Manik Bintari E1M!1"!"#$
". Er%in Kurnia%an E1M!1"!1&$
#. I Putu Satria 'irayu()a E1M!1"!"*$
*. Ri(a +itria E1M!1"!,-$
,. Tri Ariantini E1M!1"!-*$
-. Tutik Irani E1M!1"!-,$
/URUSAN PENDIDIKAN KIMIA
+AKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MATARAM
"!1,
BAB I
PENDAHULUAN
1
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
2/28
A. Latar BelakangDi dalam tubuh manusia memiliki 4 makro molekul yang penting
dalam proses kehidupan. Keempat makro molekul tersebut berperan
penting dalam setiap reaksi yang terjadi di dalam tubuh. Keempat
makro molekul tersebut adalah karbohidrat, lipid, protein dan
nukleutida. Dalam proses metabolisme keempat makro molekul
tersebut akan menghasilkan energi dalam bentuk ATP serta CO.Protein berasal dari bahasa Yunani yaitu Protos yang berati yang paling utama.
Protein adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan
polimer dari monomer-monomer Asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan
ikatan peptida. Molekul Protein mengandung karbon (C) hidrogen (!) oksigen (")
nitrogen (#) dan kadang kala sul$ur (%) serta $os$or (P). Protein ber$ungsi sebagai &at
utama pembentuk dan pertumbuhan tubuh. %ebagai &at utama pembentuk maksudnya
Protein merupakan &at utama pembentuk sel-sel tubuh dan digunakan sebagai sumber
energi 'ika berkurang karbohidrat dan lemak di dalam tubuh. ebanyakan Protein
merupakan en&im atau subunit en&im.
Asam amino merupakan unit pembangun Protein yang dihubungkan melalui ikatan
peptida pada setiap u'ungnya. Protein tersusun dari atom C ! " dan # serta kadang-
kadang P dan %. ari keseluruhan Asam amino yang terdapat di alam hanya *+ Asam
amino yang yang biasa di'umpai pada protein. ,idak semua Asam amino terdapat di
dalam molekul Protein karena memiliki tugas lain. %ama halnya dengan proses
metabolisme pada komponen lain pada metabolisme Protein dan Asam amino 'uga
ter'adi anabolisme dan katabolisme yang 'uga membutuhkan peranan en&im. %ehingga
kita harus tahu bagaimana proses metabolisme dari Protein dan Asam amino. Maka dari
itu kami menyusun makalah ini yang di dalamnya kami berusaha memaparkan dan
men'elaskan seara rini bagaimana proses metabolisme Protein dan Asam amino.
%ehingga para pembaa dapat memahami seara 'elas proses metabolisme Protein dan
Asam amino.
!. Rumusan Masalah"1#!agaimanakah tahapan proses metabolisme protein$"#!agaimanakah tahapan proses metabolisme asam amino$
C. Tujuan"1#%endiskripsikan tahapan proses metabolisme protein.
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
3/28
"#%endiskripsikan tahapan proses metabolisme asam amino.
BAB IITINJAUAN PUSTAKA
Protein dalam bahan biologis biasanya terdapat dalam bentuk ikatan
&sis yang renggang maupun ikatan kimia'i yang lebih erat dengan lemak
atau karbohidrat. (katan)ikatan ini mempengaruhi penentuan si*at)si*at
&sis bahan, misalnya dalam system emulsi makanan. Pemanasan yang
+
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
4/28
perlu dilakukan untuk mempersiapkan bahan yang sesuai selera akan
berpengaruh terhadap protein yangterkandung didalamnya, serta
pemanasan yang berlebihan akan merusak nilai protein dipandang dari
sudut nilai gii "%orion, 1-/#.Di sistem pen0ernaan protein akan diuraikan menjadi peptida)
peptida yang strukturnya lebih sederhana terdiri dari asam amino. al ini
dilakukan dengan bantuan enim. Tubuh manusia memerlukan - asam
amino. Darah memba'a asam amino itu ke setiap sel tubuh. Kode untuk
asam amino tidak esensial dapat disintesa oleh D2A. (ni disebut dengan
D2A transkripsi. Kemudian m32A hasil transkripsi di proses lebih lanjut di
ribosom atau retikulum endoplasma, disebut sebagai translasi "ardia,
1--#.
Protein dalam bahan makanan yang dikonsumsi manusia akan
diserap oleh usus dalam bentuk asam amino. Kadang)kadang beberapa
asam amino yang nerupakan peptida dan merupakan molekul)molekul
protein ke0il dapat juga diserap melalui dinding usus, masuk ke dalam
pembuluh darah. al sema0am inilah yang akan menimbulkan reaksi)
reaksi alergik dalam tubuh yang sering kali timbul pada orang yang
makan bahan makanan yang mengandung protein seperti susu, ikan laut,
udang, telur, dan sebagainya "5inarno, //#.
%etabolisme meliputi proses sintesis dan proses penguraian
senya'a atau komponen dalam sel hidup. Proses sintesis itu disebut
anabolisme dan proses penguraian disebut katabolisme. 6emua reaksi
metablisme dikatalisis oleh enim, termasuk reaksi yang sederhana
seperti penguraian asam karbonat menjadi O dan CO. al lain yang
penting dari metabolisme adalah peranannya dalam proses pena'ar
ra0un atau detoksi&kasi, yaitu mekanisme reaksi pengubahan at yang
bera0un menjadi senya'a tak bera0un yang dapat dikeluarkan dari tubuh
"5irahadikusumah, 1-7#.
4
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
5/28
BAB IIIPEMBAHASAN
A. Pengertan Pr!ten Dan asam Amn!a. Protein
Protein adalah komponen penting atau utama bagi sel hewan atau manusia.
Protein adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang
merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu
sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon hidrogen
oksigen nitrogen dan kadang kala sul$ur serta $os$or. Protein merupakan salah
satu dari biomolekul raksasa selain polisakarida lipid dan polinukleotida yang
merupakan penyusun utama makhluk hidup. %elain itu protein merupakan salah
satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh
/ns akob 0er&elius pada tahun 1232.
b. PeptonMerupakan senyawa organi. Protein oleh asam basa atau dapat dibentuk
setelah pepton protease. Protein penernaan di dalam perut salah satu produk
adalah pepton awal. Pepton kaya senyawa nitrogen organik 'uga mengandung
se'umlah 4itamin dan karbohidrat. alam lambung 5n&im pepsin. 5n&im ini
ber$ungsi untuk memeah protein men'adi pepton dan proteosa. eberadaan
en&im ini sangat penting. Makanan yang mengandung protein kompleks harus
dipeah men'adi molekul yang lebih sederhana yang disebut pepton agar mudah
diserap tubuh.
. Asam Amino
Asam amino adalah asam karboksilat yang mempunyai gugus amino.
0erdasarkan biosintesis Asam amino tebagi dua 'enis Asam amino yaitu 6
5ssential 6 !istidin 7soleusin 8eusin 8ysin Metionin 9enilalanin
,reonin ,ri$to$an :alin.
#onessential 6 Alanin Arginin Asparagin Asam aspartat Cysteine Asam
glutamat ;lutamine ;lyine Proline %erine ,yrosine !ydro
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
6/28
non essential adalah asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh dan yang
berasal dari tubuh.
%umber asam amino 6
1. Protein dalam makanan
*. Proses synthesa asam amino nonessential (transaminasi terhadap
metabolite)
3. egradasi protein tubuh.
egunaan asam amino 6
1. Membentuk protein yang dibutuhkan
*. Membentuk glukosa
3. Membentuk badan-badan keton dll
=. Menghasilkan energy
>. Membentuk molekul nonprotein (deri4at asam amino).
!. Meta"!lsme Pr!tenMatabolisme adalah segala proses kimia yang ter'adi di dalam tubuh makhluk
hidup. Proses metabolisme terbagi men'adi dua yaitu Anabolisme dan atabolisme.
Anabolisme adalah proses sintesis molekul kimia keil men'adi besar yang
mebutuhkan energi (A,P) katabolisme adalah proses penguraian molekul besar
men'adi molekul keil yang melepaskan energi (A,P). 8intasan metabolisme dapat
digolongkan men'adi 3 kategori6
1. 8intasan anabolik (penyatuan?pembentukan)7ni merupakan lintasan yang digunakan pada sintesis senyawa pembentuk struktur
dan mesin tubuh. %alah satu ontoh dari kategori ini adalah sintesis protein.
. 8intasan katabolik (pemeahan)8intasan ini meliputi berbagai proses oksidasi yang melepaskan energi bebas
biasanya dalam bentuk $os$at energi tinggi atau unsur ekui4alen pereduksi seperti
rantai respirasi dan $os$orilasi oksidati$.+. 8intasan am$ibolik (persimpangan)
8intasan ini memiliki lebih dari satu $ungsi dan terdapat pada persimpangan
metabolisme sehingga beker'a sebagai penghubung antara lintasan anabolik dan
lintasan katabolik. Contoh dari lintasan ini adalah siklus asam sitrat (%iklus reb).
arbohidrat lipid dan protein sebagai makanan sumber energi harus dierna
men'adi molekul-molekul berukuran keil agar dapat diserap. 0erikut ini adalah
hasil akhir penernaan nutrien tersebut6
8
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
7/28
SIKLUS KREB
ENER#I
$%&
!asil penernaan karbohidrat6 monosakarida terutama glukosa
!asil penernaan lipid6 asam lemak gliserol dan gliserida
!asil penernaan protein6 asam amino
%emua hasil penernaan di atas diproses melalui lintasan metaboliknya
masing-masing men'adi Asetil oA yang kemudian akan dioksidasi seara
sempurna melalui siklus asam sitrat dan dihasilkan energi berupa adenosin
tri$os$at (A,P) dengan produk buangan karbondioksida (C"*).
Ilustrasi skematis dari lintasan metabolik dasar
$. Meta"!lsme Pr!tenAsam-asam amino dapat diperoleh dari protein yang kita makan atau dari hasil
degradasi protein di dalam tubuh kita. Metabolisme protein ter'adi didalam sistem
penernaan.
9
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
8/28
%etabolisme protein melalui jalur metaboli0 yaitu anabolisme dan
katabolisme, berikut penjelasan mengenai kedua jalur metabolism
protein tersebut :
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
9/28
'. Katabolisme ProteinProses Katalisis protein menjadi asam amino terjadi pada
saluran pen0ernaan di dalam tubuh. Proses pen0ernaan ini terjadi di
mulut, lambung, dan usus halus hingga asam amino di angkut ke
dalam darah. Di dalam mulut terjadi pen0ernaan protein se0ara
mekanik dan enimatis oleh enim saliva"0airan air ludah# menjadi
polipeptida protein, selanjutnya polipeptida protein di dalam
lambung dikatalisis oleh enim kelenjar lambung "pepsin, renin# dan
asam lambung "C;# menjadi oligopeptida, proteosa, dan pepton
yang selanjutnya dikatalisis oleh 0airan pankreas "tripsin,
kimotripsin, karboksipeptidase# 0airan empedua#
Lambung: "1# enim kelenjar lambung "pepsin, renin# = "# asam lambung "C;#
Usus Halus : "1# 0airan pankreas "tripsin, kimotripsin, karboksipeptidase# = "#0airan empedu
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
10/28
sampai ke dalam pembuluh darah. Proses absorpsi ini ialah proses transpor akti$
yang memerlukan energi. Asam-asam amino dikarboksilat atau asam diamino
diabsorpsi lebih lambat daripada asam amino netral.
egradasi protein (katabolisme) ter'adi dalam dua tahap yaitu 6
a. Protein mengalami modi$ikasi oksidati$ untuk menghilangkan akti4itas
en&imatis.
b. Penyerangan protease yaitu en&im yang ber$ungsi untuk mengkatalis
degradasi protein
Protein yang terdapat di dalam sel dan makanan didegradasi men'adi
monomer penyusunnya (asam amino) oleh en&im protease yang khas. Protease
tersebut dapat berada di dalam lisosom maupun dalam lambung dan usus.
atabolisme protein makanan pertama kali berlangsung di dalam lambung. i
tempat ini protease khas (pepsin) mendegradasi protein dengan memutuskan
ikatan peptida yang ada di sisi #!*bebas dari asam amino aromatik hidro$obik
atau dikarboksilat.
---phe---met---4al---lis---leu---tir---trp---arg---gli---ala---ile-asp-
emudian di dalam usus protein 'uga didegradasi oleh protease khas
seperti tripsin kimotripsin karboksipeptidase dan elastase. !asil pemeahan ini
adalah bagian-bagian keil polipeptida. %elan'utnya senyawa ini dipeah kembali
oleh akti4itas aminopeptidase men'adi asam-asam amino bebas. Produk ini
kemudian melalui dinding usus halus masuk ke dalam aliran darah menu'u ke
berbagai organ termasuk ke dalam sel. Pepsin kimotripsin tripsin termasuk
golongan en&im protease endopeptidase. ;olongan en&im ini menyerang protein dari
tengah molekul dan sering 'uga disebut sebagai en&im proteinase karena menyerang
polipeptida tinggi atau protein. ,ripsin menyerang ikatan lisil dan ikatan arginil
sehingga peptida yang dihasilkan mempunyai u'ung lisin atau arginin pada terminal
karboksil. Pepsin bersi$at kurang khas namun lebih mengutamakan serangan pada
titik asam amino aromatik atau asam amino asam. asil degradasi
1/
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
11/28
golongan enim endopeptidase ini adalah oligopeptida atau
*ragmen ke0il protein. 6edangkan enim karboksilase 0lan
aminopeptidase merupakan golongan enim protease
eksopeptidase yang menyerang ujung dan pangkal oligopeptidaatau *ragmen ke0il protein. ?olongan enim ini hanya
membebaskan asam)asam amino pada ujung oligopeptida.
Karboksipeptidase membebaskan asam amino pada ujung COO
*ragmen ke0il protein sedangkan aminopeptidase membebaskan
ujung amino pada oligopeptida. Degradasi golongan enim ini
menghasilkan berbagai asam amino penyusun protein.
Mekanisme degradasi pada 'asad hidup tingkat rendah kebanyakan 'uga dilakukan
dengan ara yang sama. an en&im- en&im yang digunakan 'uga serupa. @alaupun
demikian masing- masing en&im mempunyai spesi$itas yang berbeda. protein.
;olongan en&im ini hanya membebaskan asam-asam amino pada u'ung oligopeptida.
arboksipeptidase membebaskan asam amino pada u'ung C""! $ragmen keil
protein sedangkan aminopeptidase membebaskan u'ung amino pada oligopeptida.
egradasi golongan en&im ini menghasilkan berbagai asam amino penyusun protein.
alam proses katabolisme protein maka akan dihasilkan amonia sebagai hasil
(0ainasi 2ksi(ati3 &at ini merupakan bahan yang bersi$at raun dan harus
dikeluarkan dari tubuh. Pada makhluk hidup sebagian besar dikeluarkan melalui dua
'alan keil dalam tubuhnya yaitu 6
(1) Amonia dengan asam glutamat dalam hati untuk membentuk glutamin
membutuhkan A,P ditrans$er ke gin'al dan kemudian dipisahkan kembali men'adi
glutamat dan amonia. Akhirnya dieksresikan ke urine sebagai garam amonium
(#!=.)
+&, Amonia dengan karbondioksida untuk membentuk arbamil yang kemudian
di$os$orilasi men'adi karbokmoil $os$at sebuah reaksi yang membutuhkan dua
A,P. arbamoil $os$at kemudian masuk ke dalam siklus ornithin urea.
11
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
12/28
&. Ana"!lsme Pr!ten%intesis protein melibatkan #A sebagai pembuat rantai polipeptida.
Meskipun begitu #A tidak dapat seara langsung menyusun rantai polipeptida
karena harus melalui B#A. %eperti yang telah kita ketahui bahwa #A merupakan
bahan in$ormasi genetik yang dapat diwariskan dari generasi ke generasi. 7n$ormasi
yang dikode di dalam gen diter'emahkan men'adi urutan asam amino selama sintesis
protein. 7n$ormasi ditrans$er seara akurat dari #A melalui B#A untuk
menghasilkan polipeptida dari urutan asam amino yang spesi$ik.
%uatu konsep dasar hereditas yang mampu menentukan iri spesi$ik suatu 'enis
makhluk menun'ukkan adanya aliran in$ormasi bahan genetik dari #A ke asam
amino (protein). onsep tersebut dikenal dengan (24a 40n0tik. ,ahap pertama
dogma genetik dikenal sebagai proses transkripsi #A men'adi mB#A. ,ahap kedua
dogma genetik adalah proses translasi atau pener'emahan kode genetik pada B#A
men'adi urutan asam amino.
1
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
13/28
,ranslasi adalah proses pener'emahan kode genetik oleh tB#A ke dalam
urutan asam amino. ,ranslasi terdiri dari tiga tahap yaitu inisiasi 052n4asi6 dan
t0rinasi. %emua tahapan ini memerlukan $aktor-$aktor protein yang membantu
mB#A tB#A dan ribosom selama proses translasi. 7nisiasi dan elongasi rantai
polipeptida 'uga membutuhkan se'umlah energi. 5nergi ini disediakan oleh ;,P
(guanosin triphosphat) suatu molekul yang mirip dengan A,P.
a. Inisiasi
,ahap inisiasi ter'adi karena adanya tiga komponen yaitu mB#A sebuah tB#A
yang memuat asam amino pertama dari polipeptida dan dua sub unit ribosom.
mB#A yang keluar dari nukleus menu'u sitoplasma didatangi oleh ribosom
kemudian mB#A masuk ke dalam elah ribosom. etika mB#A masuk ke
ribosom ribosom membaa kodon yang masuk. Pembaaan dilakukan untuk
setiap 3 urutan basa hingga selesai seluruhnya. %ebagai atatan ribosom yang
datang untuk mebaa kodon biasanya tidak hanya satu melainkan beberapa
ribosom yang dikenal sebagai polisom membentuk rangkaian mirip tusuk satu di
mana tusuknya adalah mB#A dan daging adalah ribosomnya. engan
demikian proses pembaaan kodon dapat berlangsung seara berurutan. etika
kodon 7 terbaa ribosom (misal kodonnya A;) tB#A yang membawa antikodon
AC dan asam amino metionin datang. tB#A masuk ke elah ribosom.
Bibosom di sini ber$ungsi untuk memudahkan perlekatan yang spesi$ik antara
antikodon tB#A dengan kodon mB#A selama sintesis protein. %ub unit ribosom
dibangun oleh protein-protein dan molekul-molekul B#A ribosomal.
7. E52n4asi
Pada tahap elongasi dari translasi asam amino-asam amino ditambahkan satu
per satu pada asam amino pertama (metionin). Bibosom terus bergeser agar mB#A
lebih masuk guna membaa kodon 77. Misalnya kodon 77 CA yang segera
diter'emahkan oleh tB#A berarti kodon A; sambil membawa asam amino serine.
i dalam ribosom metionin yang pertama kali masuk dirangkaikan dengan serine
membentuk dipeptida.
Bibosom terus bergeser membaa kodon 777. Misalkan kodon 777 ;A; segera
diter'emahkan oleh antikodon CC sambil membawa asam amino glisin. tB#A
tersebut masuk ke ribosom. Asam amino glisin dirangkaikan dengan dipeptida yang
telah terbentuk sehingga membentuk tripeptida. emikian seterusnya proses
pembaaan kode genetika itu berlangsung di dalam ribobom yang diter'emahkan ke
dalam bentuk asam amino guna dirangkai men'adi polipeptida.
1+
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
14/28
odon mB#A pada ribosom membentuk ikatan hidrogen dengan antikodon
molekul tB#A yang baru masuk yang membawa asam amino yang tepat. Molekul
mB#A yang telah melepaskan asam amino akan kembali ke sitoplasma untuk
mengulangi kembali pengangkutan asam amino. Molekul rB#A dari sub unit ribosom
besar ber$ungsi sebagai en&im yaitu mengkatalisis pembentukan ikatan peptida yang
menggabungkan polipeptida yang meman'ang ke asam amino yang baru tiba.
8. T0rinasi
,ahap akhir translasi adalah terminasi. 5longasi berlan'ut hingga kodon stop
menapai ribosom. ,riplet basa kodon stop adalah AA A; dan ;A. odon
stop tidak mengkode suatu asam amino melainkan bertindak sinyal untuk
menghentikan translasi. Polipeptida yang dibentuk kemudian diproses men'adi
protein.0erikut gambar dari proses biosintesa Protein.
14
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
15/28
D. M0ta725is0 Asa Ain2Protein dierna men'adi asam-asam amino. %elan'utnya asam-asam amino
tersebut masuk ke 'alur metabolism men'adi piru4at asetil oA atau langsung masuk
ke 'alur siklus rebs. alur metabolik utama dari asam-asam amino terdiri atas
pertama produksi asam amino dari pembongkaran protein tubuh digesti protein diet
serta sintesis asam amino di hati. edua pengambilan nitrogen dari asam amino.
%edangkan ketiga adalah katabolisme asam amino men'adi energi melalui siklus asam
serta siklus urea sebagai proses pengolahan hasil sampingan pemeahan asam amino.
17
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
16/28
eempat adalah sintesis protein dari asam-asam amino. Metabolisme asam amino
dibagi men'adi dua 'alur metaboli yaitu anabolisme dan katabolisme.
0erikut pen'elasan mengenai kedua 'alur metaboli diatas 6
'. Kata"!lsme Asam Amn! Asam)asam amino tidak dapat disimpan oleh tubuh. @ika
jumlah asam amino berlebihan atau terjadi kekurangan sumber
energi lain "karbohidrat dan protein#, tubuh akan menggunakan
asam amino sebagai sumber energi. Tidak seperti karbohidrat
dan lipid, asam amino memerlukan pelepasan gugus amin.
?ugus amin ini kemudian dibuang karena bersi*at toksik bagi
tubuh.
18
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
17/28
Ada tahap pelepasan gugus amin dari asam amino, yaitu:
1# TransamnasProses transaminasi adalah proses pemindahan gugus amino dari suatu asam
amino ke senyawa lain. alam reaksi ini gugus amino dari suatu asam amino
dipindahkan dari salah satu dari ketiga senyawa keto yaitu asam piru4at D-
ketoglutarat atau oksaloasetat sehingga senyawa-senyawa keto ini diubah
men'adi asam amino sedangkan asam amino semula diubah men'adi asam
keto. Beaksi transminasi ter'adi dalam mitokondria maupun dalam airan
sitoplasma dan dipengaruhi oleh en&im alanin transaminase (aminotrans$erase)
dan glutamate trasminase yang kesemuanya dibantu oleh piridoksal$os$at
sebagai koen&im. Contoh dari proses transmisi 6
Contoh reaksi transaminasi. Perhatikan alanin mengalami
transaminasi menjadi glutamat. Pada reaksi ini dibutuhkan enzim
alanin aminotransferase
&, Deamnas !ks)at-Pelepasan amin dari glutamat menghasilkan ion amonium
19
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
18/28
#lutamat juga )a(at memn)ahkan amn ke ranta
kar"!n lanna/ menghaslkan asam amn! "aru.
Contoh reaksi deaminasi oksidatif. Perhatikan glutamat
mengalami deaminasi menghasilkan amonium (NH4+
).elanjutn!a ion amonium masuk ke dalam siklus urea.
"ingkasan skematik mengenai reaksi transaminasi dan
deaminasi oksidatif
6etelah mengalami pelepasan gugus amin, asam)asam amino
dapat memasuki siklus asam sitrat melalui jalur yang beraneka
ragam. Katabolisme kerangka atom karbon ( C ) asam amino. erangka karbon (C)dari suatu asam amino akan diubah men'adi senyawa am$ibolik. %enyawa am$ibolik itu
merupakan senyawa antara yang dapat diubah-ubah menurut apa yang diperlukan. ari
senyawa am$ibolik ini dapat digunakan untuk reaksi-reaksi yang akan menghasilkan
energi. Misalnya siklus asam sitrat kemudian masuk ke rantai respirasi akan
dihasilkan energi berupa A,P.
erangka atom C asam amino akan mengalami katabolisme men'adi E
senyawa am$ibolik yaitu6 Piru4at %uksinil CoA Asetyl CoA 9umarat Asetoasetyl
1
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
19/28
CoA "ksaloasetat dan D-ketoglutarat. Bangka atom karbon masing-masing asam
amino tersebut akan diubah men'adi &at antara am$ibolik yang membentuk antara lain 6
1. Asam amino glikogenik atau glikogen adalah asam amino yang kerangka atom C nya dapat
membentuk piru4at suksinil o-A D-ketoglutarat $umarat dan oksaloasetat yang selan'utnya
dapat diubah men'adi glikogen atau glukosa yaitu6 alanin arginin aspartat sistin glutamat
glisin histidin hidroksiprolin metionin prolin serin treonin 4alin.
*. Asam amino ketogenik (lemak) adalah asam amino yang kerangka atom C nya
dapat membentuk asetil o-A atau asetoasetil o-A yang selan'utnya diubah
men'adi badan keton atau lemak yaitu6 leusin.
3. 0ersi$at ampuran ketogenik dan glikogenik ter'adi pemutusan kerangka atom C
dimana satu $ragmen bersi$at ketogenik dan $ragmen yang lain bersi$at glikogenik
yaitu6 isoleusin lisin $enilalanin tripto$an tirosin.
#em$at%tem$at masukn!a asam amino ke dalam sikulus asam sitrat untuk
$roduksi energi
?ugus)gugus amin dilepaskan menjadi ion amonium
"24# yang selanjutnya masuk ke dalam siklus urea di hati.
Dalam siklus ini dihasilkan urea yang selanjutnya dibuang
melalui ginjal berupa urin. Proses yang terjadi di dalam siklus
urea digambarkan terdiri atas beberapa tahap yaitu:
a. Dengan peran enim karbamoil *os*at sintase (, ion
amonium bereaksi dengan CO menghasilkan karbamoil
*os*at. Dalam raksi ini diperlukan energi dari ATP.
1-
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
20/28
b. Dengan peran enim ornitin transkarbamoilase, karbamoil
*os*at bereaksi dengan ;)ornitin menghasilkan ;)sitrulin dan
gugus *os*at dilepaskan.0. Dengan peran enim argininosuksinat sintase, ;)sitrulin
bereaksi dengan ;)aspartat menghasilkan ;)
argininosuksinat. 3eaksi ini membutuhkan energi dari ATP.d. Dengan peran enim argininosuksinat liase, ;)
argininosuksinat dipe0ah menjadi *umarat dan ;)arginin.e. Dengan peran enim arginase, penambahan O terhadap
;)arginin akan menghasilkan ;)ornitin dan urea.
#aha$an%taha$an $roses !ang terjadi di dalam siklus urea#!3 merupakan raun bagi tubuh tetapi tidak dapat dibuang oleh
gin'al. #!3terlebih dahulu harus diubah men'adi urea di dalam hati sehingga
gin'al dapat mengeluarkannya dalam bentuk urine.
". Ana725is0 Asa Ain2 6emua jaringan memiliki kemampuan untuk men)sintesis
asam amino non esensial, melakukan remodeling asam amino,
serta mengubah rangka karbon non asam amino menjadi asam
amino dan turunan lain yang mengandung nitrogen. Tetapi, hati
merupakan tempat utama metabolisme nitrogen. Dalam kondisi
surplus diet, nitrogen toksik potensial dari asam amino
dikeluarkan melalui transaminasi, deaminasi dan pembentukan
urea. 3angka karbon umumnya diubah menjadi karbohidrat
/
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
21/28
melalui jalur glukoneogenesis, atau menjadi asam lemak melalui
jalur sintesis asam lemak. !erkaitan dengan hal ini, asam amino
dikelompokkan menjadi + kategori yaitu asam amino glukogenik,
ketogenik serta glukogenik dan ketogenik.Asam amino glukogenik adalah asam)asam amino yang dapat
masuk ke jalur produksi piru>at atau intermediat siklus asam
sitrat seperti B)ketoglutarat atau oksaloasetat. 6emua asam
amino ini merupakan prekursor untuk glukosa melalui jalur
glukoneogenesis. 6emua asam amino ke0uali lisin dan leusin
mengandung si*at glukogenik. ;isin dan leusin adalah asam
amino yang semata)mata ketogenik, yang hanya dapat masuk ke
intermediat asetil KoA atau asetoasetil KoA.6ekelompok ke0il asam amino yaitu isoleusin, *enilalanin,
threonin, tripto*an, dan tirosin bersi*at glukogenik dan ketogenik.
Akhirnya, seharusnya kita kenal bah'a ada + kemungkinan
penggunaan asam amino. 6elama keadaan kelaparan
pengurangan rangka karbon digunakan untuk menghasilkan
energi, dengan proses oksidasi menjadi COdan O.Dari / jenis asam amino, ada yang tidak dapat disintesis oleh
tubuh kita sehingga harus ada di dalam makanan yang kita
makan. Asam amino ini dinamakan asam amino esensial.
6elebihnya adalah asam amino yang dapat disintesis dari asam
amino lain. Asam amino ini dinamakan asam amino non)esensial.
a. B!sntess glutamat )an as(artat?lutamat dan aspartat disintesis dari asam B)keto dengan
reaksi tranaminasi sederhana. Katalisator reaksi ini adalah
1
Asam
amn!
n!n0
esensal
Alanine, Asparagine, Aspartate, Cysteine, ?lutamate,
?lutamine, ?ly0ine, Proline, 6erine, Tyrosine
Asam
amn!
esensal
Arginine, istidine, (soleu0ine, ;eu0ine, ;ysine,
%ethionine, Phenylalanine, Threonine, Tyrptophan,
aline
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
22/28
enim glutamat dehidrogenase dan selanjutnya oleh
aspartat aminotrans*erase, A6T.
"eaksi biosintesis glutamat
Aspartat juga diturunkan dari asparagin dengan bantuan
asparaginase. Peran penting glutamat adalah sebagai
donor amino intraseluler utama untuk reaksi transaminasi.
6edangkan aspartat adalah sebagai prekursor ornitin untuk
siklus urea.
". B!sntess alannAlanin dipindahkan ke sirkulasi oleh berbagai jaringan,
tetapi umumnya oleh otot. Alanin dibentuk dari piru>at.
ati mengakumulasi alanin plasma, kebalikan transaminasi
yang terjadi di otot dan se0ara proporsional meningkatkan
produksi urea. Alanin dipindahkan dari otot ke hati
bersamaan dengan transportasi glukosa dari hati kembali
ke otot. Proses ini dinamakan siklus glukosa)alanin. itur
kun0i dari siklus ini adalah bah'a dalam 1 molekul, alanin,
jaringan peri*er mengekspor piru>at dan amonia ke hati, di
mana rangka karbon didaur ulang dan mayoritas nitrogen
dieliminir.
Ada jalur utama untuk memproduksi alanin otot yaitu:
"1#6e0ara langsung melalui degradasi protein"#%elalui transaminasi piru>at dengan bantuan enim
alanin transaminase, A;T "juga dikenal sebagai serum
glutamat)piru>at transaminase, 6?PT#.
?lutamat piru>at EEB)ketoglutarat alanin
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
23/28
iklus glukosa%alanin
*. B!sntess ssten6ul*ur untuk sintesis sistein berasal dari metionin.
Kondensasi dari ATP dan metionin dikatalisis oleh enim
metionin adenosiltrans*rease menghasilkan 6)
adenosilmetionin "6A%#.
&iosintesis %adenosilmetionin (')
6A% merupakan pre0ursor untuk sejumlah reaksi
trans*er metil "misalnya kon>ersi norepine*rin menjadi
epine*rin#. Akibat dari tran*er metil adalah perubahan 6A%
menjadi 6)adenosilhomosistein. 6)adenosilhomosistein
selanjutnya berubah menjadi homosistein dan adenosin
dengan bantuan enim adenosilhomosisteinase. omosistein
dapat diubah kembali menjadi metionin oleh metionin sintase.
+
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
24/28
3eaksi transmetilasi melibatkan 6A% sangatlah penting,
tetapi dalam kasus ini peran 6)adenosilmetionin dalam
transmetilasi adalah sekunder untuk produksi homosistein
"se0ara esensial oleh produk dari akti>itas transmetilase#.Dalam produksi 6A%, semua *os*at dari ATP hilang: 1 sebagai
Pi dan sebagai Ppi. Adenosin diubah menjadi metionin bukan
A%P.
Dalam sintesis sistein, homosistein berkondensasi
dengan serin menghasilkan sistationin dengan bantuan enim
sistationase. 6elanjutnya dengan bantuan enim sistationin
liase sistationin diubah menjadi sistein dan B)ketobutirat.
?abungan dari reaksi terakhir ini dikenal sebagai trans)
sul*urasi.
Peran metionin dalam sintesis sistein
). B!sntess tr!snTirosin diproduksi di dalam sel dengan hidroksilasi
*enilalanin. 6etengah dari *enilalanin dibutuhkan untuk
4
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
25/28
memproduksi tirosin. @ika diet kita kaya tirosin, hal ini akan
mengurangi kebutuhan *enilalanin sampai dengan 7/F. enilalanin hidroksilase adalah 0ampuran *ungsi
oksigenase: 1 atom oksigen digabungkan ke air dan lainnya
ke gugus hidroksil dari tirosin. 3eduktan yang dihasilkan
adalah tetrahidro*olat ko*aktor tetrahidrobiopterin, yang
dipertahankan dalam status tereduksi oleh 2AD)
dependent enyme dihydropteridine redu0tase "DP3#.
&iosintesis tirosin dari fenilalanin
e. B!sntess !rntn )an (r!ln?lutamat adalah prekursor ornitin dan prolin. Dengan
glutamat semialdehid menjadi intermediat titik 0abang
menjadi satu dari produk atau lainnya. Ornitin bukan
salah satu dari / asam amino yang digunakan untuksintesis protein. Ornitin memainkan peran signi&kan
sebagai akseptor karbamoil *os*at dalam siklus urea.
Ornitin memiliki peran penting tambahan sebagai prekursor
untuk sintesis poliamin. Produksi ornitin dari glutamat
penting ketika diet arginin sebagai sumber lain untuk
ornitin terbatas.Penggunaan glutamat semialdehid tergantung kepada
kondisi seluler. Produksi ornitin dari semialdehid melalui
7
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
26/28
reaksi glutamat)dependen transaminasi. ketika konsentrasi
arginin meningkat, ornitin didapatkan dari siklus urea
ditambah dari glutamat semialdehid yang menghambat
reaksi aminotrans*erase. asilnya adalah akumulasisemialdehid. 6emialdehid didaur se0ara spontan menjadi
G1pyrroline)7)0arboHylate yang kemudian direduksi menjadi
prolin oleh 2ADP)dependent redu0tase.
-. B!sntess sern@alur utama untuk serin dimulai dari intermediat
glikolitik +)*os*ogliserat. 2AD)linked dehidrogenase
mengubah +)*os*ogliserat menjadi sebuah asam keto yaitu
+)*os*opiru>at, sesuai untuk transaminasi subsekuen.
Akti>itas aminotrans*erase dengan glutamat sebagai
donor menghasilkan +)*os*oserin, yang diubah menjadi
serin oleh *os*oserin *os*atase.
g. B!sntess glsn
@alur utama untuk glisin adalah 1 tahap reaksi yangdikatalisis oleh serin hidroksimetiltrans*erase. 3eaksi ini
melibatkan trans*er gugus hidroksimetil dari serin untuk
ko*aktor tetrahidro*olat "T#, menghasilkan glisin dan 27,
21/)metilen)T.
h. B!sntess as(artat/ as(aragn/ glutamat )an
glutamn?lutamat disintesis dengan aminasi redukti* B)
ketoglutarat yang dikatalisis oleh glutamat dehidrogenase
yang merupakan reaksi nitrogen)&Hing. ?lutamat juga
dihasilkan oleh reaksi aminotran*erase, yang dalam hal ini
nitrogen amino diberikan oleh sejumlah asam amino lain.
6ehingga, glutamat merupakan kolektor umum nitrogen
amino.
8
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
27/28
Aspartat dibentuk dalam reaksi transaminasi yang
dikatalisis oleh aspartat transaminase, A6T. 3eaksi ini
menggunakan analog asam B)keto aspartat, oksaloasetat,
dan glutamat sebagai donor amino. Aspartat juga dapatdibentuk dengan deaminasi asparagin yang dikatalisis oleh
asparaginase.Asparagin sintetase dan glutamin sintetase
mengkatalisis produksi asparagin dan glutamin dari asam
B)amino yang sesuai. ?lutamin dihasilkan dari glutamat
dengan inkorporasi langsung amonia dan ini merupakan
reaksi &Hing nitrogen lain. Tetapi asparagin terbentuk oleh
reaksi amidotrans*erase.
BAB I1PENUTUP
2.' Kesm(ulan
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari pembahasan tentang
metabolisme protein pada makalah ini, antara lain :
"1#%etabolisme terdiri dari proses katabolisme "penguraian# dan
proses anabolisme "pembentukan#=
"#Proses katabolisme protein menjadi asam amino terjadi pada
tahap pen0ernaan, meliputi mulut, lambung dan usus halus="+#Proses anabolisme protein melibatkan r32A, m32A dan t32A
sehingga menghasilkan sebuah protein="4#Terdapat tahap pelepasan gugus amino dari asam amino, yaitu
transaminasi dan deaminasi oksidati*="7#2+hasil katabolisme asam amino diubah menjadi urea di dalam
hati sehingga ginjal dapat mengeluarkannya dalam bentuk urine=
"8#Asam amino terdiri dari asam amino esensial dan asam aminonon esensial=
9
-
7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa
28/28
"9#Asam amino esensial terdiri dari : Arginine, istidine, (soleu0ine,
;eu0ine, ;ysine, %ethionine, Phenylalanine, Threonine,
Tyrptophan, dan alin="#Asam amino 2on)Isensial terdiri dari : Alanine, Asparagine,
Aspartate, Cysteine, ?lutamate, ?lutamine, ?ly0ine, Proline,
6erine, dan Tyrosine= serta"-#Asam amino yang dapat disintesis di dalam tubuh adalah asam
amino non)esensial.
DA3TAR PUSTAKA
ardia, 6. 1--. %ikrobiologi Pangan 1. ?ramedia Pustaka Jtama, @akarta.
%orion. 1-/. K(%(A DA2 TIK2O;O?( P3OTI(2. PAJ dan ?ii J?%,
ogyakarta.
5inarno, . ?. //. K(%(A PA2?A2 DA2 ?(L(. %) !3(O P3I66, !ogor.
5irahadikusumah, %. 1-7. !(OK(%(A %ITA!O;(6%I I2I3?(,
KA3!O(D3AT, DA2 ;(P(D. (T!, !andung.