10/30/2015
Protein Struktur
asam amino Asam amino essensial
Metabolisme asam amino Pengaruh
hormon dalam metabolisme asam amino Anabolisme asam amino Katabolisme asam amino Keseimbangan nitrogen
Siklus urea Perubahan rangka karbon asam amino menjadi zat antara amfibolik Peranan asam amino dalam proses pembentukan bahan tertentu yang mempunyai kepentingan biologis Efek metabolisme asam amino Metabolisme Protein - 2
Protein
adalah makromolekul. Mereka
dibangun dari satu atau lebih rantai asam amino.
Protein
dapat mengandung 200-300 asam amino.
Metabolisme Protein - 3
Asam amino adalah molekul-molekul yang mengandung gugus amine, asam karboksilik, dan rantai samping yang spesifik untuk setiap asam amino. Elemen utama dari asam amino adalah: karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O) dan nitrogen (N). Metabolisme Protein - 4
1
10/30/2015
Tipe Asam Amino Asam amino essensial
Asam Amino Valine Leucine
Singkatan 3-huruf
1-huruf
Val
V
Leu
L
Tipe Asam Amino Asam amino nonessensial
Asam Amino
Singkatan 3-huruf
1-huruf
Serine
Ser
S
Tyrosine
Tyr
Y
Asparagine
Asn
N
Glutamine
Gln
Q
Cysteine
Cys
C
Aspartic Acid
Asp
D
Glutamic Acid
Glu
E
R
Isoleucine
Ile
I
Methionine
Met
M
Phenylalanine
Phe
F
Tryptophan
Trp
W
Threonine
Thr
T
Arginine
Arg
Lysine
Lys
K
Alanine
Ala
A
Histidine
His
H
Glycine
Gly
G
Proline
Pro
Metabolisme Protein - 5
Pencernaan dan Absorpsi. Tubuh
memecah protein menjadi asam amino tunggal, atau memperpendek rantai dari tiga atau dua asam amino yang diabsorpsi oleh dinding sel usus halus. Dalam mulut ● Dibasahi dan dihancurkan secara mekanikal Dalam lambung ● Terjadi denaturasi protein oleh HCl ● HCl juga merubah pepsinogen menjadi pepsin ● Pepsin memecah polipeptida besar menjadi polipeptida yang lebih kecil Metabolisme Protein - 7
P Metabolisme Protein - 6
Dalam
usus halus
● Trypsin dan chymotrypsin memecah polipeptida menjadi peptida yang lebih kecil lagi ● Carboxypeptidase dan aminopeptidase memecah dan membebaskan asam amino ● Di- dan tripeptidase memecah dipeptida dan tripeptida menjadi asam amino ● Asam amino bebas diabsorpsi kedalam pembuluh darah Metabolisme Protein - 8
2
10/30/2015
Tubuh
dapat menyusun kembali asam amino untuk membangun protein tubuh, jika diperlukan.
Metabolisme. Di
oksidasi untuk menghasilkan energi. Dirubah menjadi asam lemak melalui jalur sintesis asam lemak dan sebagai karbohidrat melalui glukoneogenesis, untuk disimpan.
Dengan demikian hanya terdapat dua kemungkinan utama dari diet asam amino: Kondisi katabolik. Sintesis protein Kondisi anabolik. Energi
Asam
amino essensial Tidak
dapat di sintesis oleh tubuh dalam jumlah yang cukup
Asam
amino nonessensial Dapat
di sintesis oleh tubuh melalui aminasi ● Yaitu dengan menambahkan gugus amino ke rangka carbon
Metabolisme Protein - 9
Metabolisme Protein - 10
Metabolisme Protein - 11
Metabolisme Protein - 12
3
10/30/2015
Katabolisme AA memiliki dua bagian:
Pelepasan gugus amino (N) dari kerangka carbon (C) Pembuangan nitrogen (N) yang potensial toksik
Tahap awal reaksi katabolisme asam amino, melibatkan:
amino semula dirubah menjadi asam keto. Senyawa keto, misal.: asam piruvat, αketoglutarat, oksaloasetat.
Pelepaskan gugus amino, melalui proses: Perubahan rangka carbon pada molekul asam amino.
koenzim piridoksalfosfat (bentuk aktif vitamin B6).
Metabolisme Protein - 13
Asam amino harus di deaminasi sebelum oksidasi untuk menghasilkan energi. Deaminasi
Transaminasi Pemindahan
gugus amino dari asam glutamat ke asam keto 1 yang dikatalisis enzim transaminase, menghasilkan asam keto 2 dan Tyrosine. Reaksi transaminasi bersifat reversibel. Metabolisme Protein - 15
Reaksi transaminasi terjadi dalam mitokondria dan sitoplasma (liver dan otot). Metabolisme Protein - 14
Dua enzim penting dalam reaksi transaminasi, yaitu: alanin transaminase dan glutamat transaminase. Memerlukan
Asam
● Transaminasi. ● Deaminasi.
Pemindahan gugus amino dari suatu asam amino kepada suatu asam keto, sehingga terbentuk asam amino baru dan asam keto baru.
adalah melepaskan gugus amino sebagai ammonium (NH4+). Merubah asam amino menjadi intermediate asam keto untuk siklus Krebs.
Terjadi dalam matriks mitokondrial liver. Menggunakan
NAD+ sebagai oxidizing agent.
Karena hasil akhir dari proses deaminasi adalah asam glutamat, maka glutamat dehidrogenase merupakan enzim penting (enzim kunci) dalam oksidasi asam amino. Metabolisme Protein - 16
4
10/30/2015
Bila intake protein – nitrogen dalam diet sama dengan jumlah nitrogen yang di ekskresi dari tubuh dikatakan tubuh dalam keseimbangan nitrogen. Keseimbangan nitrogen positif bila intake nitrogen dalam diet lebih besar dari yang di ekskresi.
Deaminasi oksidatif: Gugus amine dari asam glutamat akan: Dilepaskan
sebagai ammonium. dengan karbon dioksida di dalam liver. Di ekskresi sebagai urea oleh ginjal. Digabungkan
Contoh:
periode pertumbuhan cepat, masa kehamilan dan masa remaja, masa pemulihan dari stres dan perkembangan otot yang hebat – periode latihan.
Metabolisme Protein - 17
Keseimbangan nitrogen negatif jika intake nitrogen dalam diet lebih sedikit daripada jumlah nitrogen yang di ekskresi.
Semua
asam amino di deaminasi.
Menghasilkan
ammonia yang toksik. Ammonia di eliminasi melalui siklus urea.
Contoh: intake karbohidrat / lemak tidak adekuat protein digunakan untuk energi berperan terhadap defisiensi protein
●Terjadi dalam liver. ●Menghasilkan pembentukan urea. ●Urea di eliminasi melalui urin.
PEM (protein energy malnutrition)
Metabolisme Protein - 18
PEM adalah defisiensi kronis baik protein maupun energi 2 tipe Kwashiorkor dan Marasmus Metabolisme Protein - 19
Metabolisme Protein - 20
5
10/30/2015
Asam keto dari transaminasi dirubah untuk menghasilkan metabolit yang dapat memasuki siklus Krebs (umumnya asam -ketoglutarat dari siklus Krebs). Perubahan rangka karbon asam amino menjadi zat antara amfibolik. Metabolisme Protein - 21
Bahan
Pembangun
Collagen Elastin Keratin
Myocin Actin
Enzim Lipase
Beberapa
hormon messenger yang menjalankan dan menghentikan proses tubuh.
Metabolisme Protein - 22
Regulator
keseimbangan cairan dan elektrolit.
Insulin,
hormon thyroid, histamine, adrenaline, serotonin.
Amylase Pepsin Metabolisme Protein - 23
Metabolisme Protein - 24
6
10/30/2015
Alat
angkut atau transporter Nutrien
melintasi membran sel, nutrien dalam darah, oksigen dalam darah.
Metabolisme Protein - 25
Metabolisme Protein - 26
Regulator
keseimbangan asam-basa
Metabolisme Protein - 27
Metabolisme Protein - 28
7
10/30/2015
Antibodi Energi Jika
glukosa dalam tubuh terbatas, asam amino di metabolisme untuk energi. ●4 kalori per gram protein.
Tubuh
akan memecah jaringan tubuh dalam rangka memberikan asam amino untuk energi berperan terhadap menipisnya jaringan tubuh. Metabolisme Protein - 29
8
