METABOLISME PROTEIN DAN
ASAM AMINO
Drh Kadek Rachmawati, M.Kes
 PROTEIN : polimer asam amino
 Fungsi protein :
* sebagai enzim
* sebagai hormon
* sbg alat transport dalam darah, mis : transfe-
rin transpor zat besi
* mempertahankan keseimbangan asam-basa
cairan tubuh
* sebagai antibodi
* bagian dr struktur sel/jaringan/organ
 PROTEIN STRUKTURAL :
protein yg berfungsi struktural, mis.: kolagen,
keratin dll.
 PROTEIN FUNGSIONAL :
protein yg mengerjakan fungsi tertentu, mis. :
enzim, hormon.
RUMUS ASAM AMINO :
R - CH – NH3+ NH3+ gugus amino
COO-
R – CH – kerangka karbon
COO-
PENCERNAAN PROTEIN
Protein
Pepsin dalam lambung
Duodenum
Tripsin, Kimotripsin, Elastase
Peptida Kecil
Sel mukosa usus halus
Dipeptidase, Karboksipeptidase, Aminopeptidase
Asam amino, Dipeptida & Tripeptida
Asam amino Darah
Asam amino Sel tubuh
 PENCERNAAN PROTEIN :
 Protein dalam makanan dicerna proteosa
pepton polipeptida asam amino
 HCl lambung :
1. Mengaktifkan proenzim
2. Denaturasi protein
3. pH optimum pepsin akan menghidrolisis
protein dalam lambung selanjutnya pencer-
naan diteruskan dalam usus oleh enzim2 endo-
peptidase lainnya dan enzim2 eksopeptidase.
dipeptidase
Dipeptida asam amino ke dlm darah
Rennin : koagulasi susu pd hewan muda/bayi
DAFTAR ASAM AMINO PENYUSUN PROTEIN :
 Essesial : Non-essensial :
 Arginin * Alanin
 Histidin * Asparagin
 Isoleusin * Aspartat
 Leusin * Sistein
 Lisin * Glutamat
 Metionin * Glutamin
 Fenilalanin * Prolin
 Treonin * Serin
 Triptofan * Tirosin
 Valin * Hidroksilisin
* Hidroksiprolin
METABOLISME ASAM AMINO
 Asam amino yg terbentuk di usus akan diabsorbsi dan
dibawa oleh peredaran darah ke dalam sel-sel tubuh.
 METABOLISME ASAM AMINO DI DALAM SEL :
1. KATABOLISME :
* Katabolisme Nitrogen asam amino UREA
* Katabolisme kerangka karbon asam amino se-
nyawa amfibolik
2. ANABOLISME sintesis protein
Ada 20 jenis asam amino dasar : 10 macam adalah
asam amino essensial
3. PEMBENTUKAN PRODUK KHUSUS
ASAM AMINO
PROTEIN N PRODUK
KHUSUS
UREA KERANGKA C
SENYAWA AMFIBOLIK
ENERGI BIOSINTESIS MENJADI
SENYAWA LAIN
 Apabila asam amino dr makanan berlebihan (melebi-
hi kebutuhan tubuh untuk sintesis protein, produk khu
sus dll.) maka kelebihan/sisanya tak dapat ditim
bun diubah menjadi lemak sebagai cadangan ka-
lori tubuh
 PADA KEADAAN ASAM AMINO DR MAKANAN BER-
LEBIHAN :
1. Untuk sintesis protein
2. Untuk sintesis produk khusus (serotonin) dll.
3. Sisa katabolisme
N urea
Kerangka C senyawa amfibolik ( mis. Anggota
Siklus Asam Sitrat ) Sintesis lemak & glikogen
 PADA KEADAAN KELAPARAN > katabolisme
Asam amino :
1. N urea
2. Kerangka C dr asam amino senyawa amfibolik
Energi & Sintesis glukosa
KESEIMBANGAN NITROGEN :
 Protein dlm tubuh bersifat dinamis, selalu ada
sintesis dan degradasi
 Dengan mengukur jumlah Nitrogen yg masuk
dan ke luar dpt diperkirakan kondisi meta-
lisme protein tubuh, oleh krn Nitrogen dlm
tubuh t.u. tdp pd protein
 ‘N’ masuk tubuh lewat makanan
 ‘N’ ke luar tubuh lewat urin, keringat & feses
 Keseimbangan Nitrogen tubuh positif bila
‘N’ masuk tubuh > ‘N’ ke luar dr tubuh sin-
tesis protein > katabolisme asam amino
Mis. : pertumbuhan, hamil, penyembuhan
 Keseimbangan Nitrogen tubuh negatif berar
ti katabolisme asam amino > sintesis protein
Mis. Saat kelaparan, sakit
 Keseimbangan Nitrogen yg seimbang
Mis. : pada orang dewasa normal dan sehat
BIOSINTESIS ASAM AMINO
1. Dari senyawa amfibolik
α-ketoglutarat glutamat glutamin
Piruvat alanin
Oksaloasetat aspartat asparagin
D-3-fosfogliserat serin
2. Dari asam amino non essensial lain
Glutamat prolin hidroksiprolin
Glisin serin
3. Dari asam amino essensial
Metionin + serin sistein
Phenilalanin tirosin
Lisin hidroksilisin
KATABOLISME NITROGEN ASAM AMINO
As.α-amino As α-ketoglutarat NH3 CO2
As.α-keto L-glutamat urea
transaminasi
Hasil akhir :
1. Organisme ureotelik urea (mamalia)
2. Organisme urikotelik asam urat (reptil &
burung )
3. Organisme ammonitelik ammonia (NH3)
pd ikan bertulang
TAHAP KATABOLISME NITROGEN
ASAM AMINO
1. TRANSAMINASI
2. DEAMINASI OKSIDATIF
3. TRANSPOR AMONIA
4. SIKLUS UREA
TRANSAMINASI
R-CH-NH2 R’-C=O
COOH COOH
R-C=O R’-CH-NH2
COOH COOH
 Dikatalisis oleh enzim transaminase = amino
transferase
 Koenzim : piridoksal fosfat
 Enzim transaminase didapatkan pada hampir
seluruh jaringan mamalia, yaitu :
1. Alanin transaminase
Piruvat Asam α-amino
L-alanin Asam α-keto
2. Glutamat transaminase
α-ketoglutarat Asam α-amino
L-glutamat Asam α-keto
 Praktis semua ‘N’ asam amino yg dikatabo-
lisme akhirnya menjadi bagian dari asam
amino glutamat
 Hal ini penting krn pd proses deaminasi oksi
datif, yg paling cepat pd mamalia adalah :
dari asam amino glutamat
 DEAMINASI OKSIDATIF
NAD(P)+ NAD(P)H + H+
NH3
L-GLUTAMAT -KETOGLUTARAT
 ENZIMNYA: L-GLUTAMAT DEHIDROGENASE
– REVERSIBEL
– SEBAGAI ENZIM PENGENDALI
– INHIBITOR ALLOSTERIK: ATP, GTP, NADH
– AKTIVATOR ALLOSTERIK: ADP, GDP
– DIDAPAT DI BERBAGAI JARINGAN DALAM SITOPLASMA DAN
MITOKONDRIA
TRANSPOR AMONIA
 Amonia bersifat toksik, jadi tidak diangkut dlm
bentuk bebas dr jaringan ekstrahepatik
 Mekanisme utama :
1. Terjadi pada sebagian besar jaringan :
Enzim Glutamin sintetase akan mengubah
ammonia menjadi glutamin nontoksik
Glu + NH4
+ + ATP Gln + H2O + ADP + Pi
glutamin sintetase
Glu = glutamat, Gln = glutamin
 Glutamat didapat dr α-ketoglutarat (TCA cy-
cle) melalui reaksi transaminasi dgn asam ami-
no lain
Glutamin diangkut dlm darah ke hati, ginjal dan
gut
 Dlm hati glutamin dihidrolisis untuk melepas
ammonia yg akan masuk siklus urea
 Glutamin + H2O Glutamat + NH4
+
 Dalam ginjal glutaminase membebaskan
ammonia untuk diekskresikan dgn kelebihan
asam darah
2. Mekanisme yg terjadi di otot
* 30% dr amino Nitrogen yg dibentuk dr kata-
bolisme protein dikirim ke hati sebagai alanin
* Siklus glukosa – alanin
Glikolisis pd otot menghasilkan asam piruvat,
piruvat akan mengalami transaminasi mem-
bentuk alanin
Piruvat + Glutamat Alanin + α-ketoglutarat
Kemudian Alanin diangkut ke hati, di hati terjadi
reaksi sebaliknya :
α-ketoglutarat + Alanin Glutamat + Piruvat
 Glutamat kemudian mengalami deaminasi oksi-
datif membentuk ammonia dan α-ketoglutarat.
 Ammonia masuk siklus urea
 Piruvat yg terbentuk mengalami Glukoneogene-
sis di hati membentuk glukosa kemudian di
angkut dalam darah kembali ke otot
Pada kelaparan sumber utama glukoneogene-
sis di hati adalah asam2 amino hasil pemecahan
protein otot
SKEMA TRANSPOR AMONIA
Glutamat
ATP NH4+
H2O
ADP, Pi
Glutamin
Gutamat Urea
NH4+
Glutamines
H2O
Glutamin Glu -KG
Pyr Ala
Glukosa
Asam2 amino
NH4+
-KG Glu
Ala Pyr
Glukosa
Glutamin
sintetase
Sebagian besar
jaringan
HATI OTOT
SIKLUS UREA
NH2 dari ammonia
 C = O dari CO2
NH2 dari aspartat
 Terjadi di hati, produk akhirnya urea masuk
sirkulasi darah dibuang lewat ginjal (urin)
 Termasuk reaksi endergonik :
Sintesis 1 mol urea perlu 3 mol ATP
SIKLUS UREA
 KATABOLISME KERANGKA KARBON ASAM
AMINO
 Kerangka C asam amino senyawa amfibolik ( se-
nyawa keto)
 Asam amino yg membentuk senyawa amfibolik anggo
ta siklus asam sitrat : Oksaloasetat, fumarat, suksi
nil KoA, ketoglutarat bersifat glukogenik
(dapat membentuk glukosa)
 Asam amino yg membentuk piruvat akan membentuk
oksaloasetat bersifat glukogenik
 Asam amino yg membentuk asetil KoA (tidak lewat
piruvat) / aseto asetil KoA bersifat ketogenik
dapat membentuk senyawa keton
 Asam amino yg murni ketogenik : Leusin & Lisin
 Asam amino ketogenik dan glukogenik :
Isoleusin, Fenilalanin, Tirosin
 Asam amino yg lain bersifat Glukogenik
KATABOLISME KERANGKA KARBON ASAM
AMINO
PRODUK KHUSUS
 ASAM AMINO PRODUK KHUSUS
 Glisin heme, purin, glutathion, kre
atin, asam glikokholat
 Metionin donor gugusan metil
 Arginin kreatin
 Histidin histamin
 Triptofan serotonin
 Fenilalanin, Tirosin melanin, adrenalin, noradre-
nalin, tiroksin
 Glutamat GABA (Gamma Amino Buti-
ric Acid)
TERIMA KASIH

Met as amino.ppt

  • 1.
    METABOLISME PROTEIN DAN ASAMAMINO Drh Kadek Rachmawati, M.Kes
  • 2.
     PROTEIN :polimer asam amino  Fungsi protein : * sebagai enzim * sebagai hormon * sbg alat transport dalam darah, mis : transfe- rin transpor zat besi * mempertahankan keseimbangan asam-basa cairan tubuh * sebagai antibodi * bagian dr struktur sel/jaringan/organ
  • 3.
     PROTEIN STRUKTURAL: protein yg berfungsi struktural, mis.: kolagen, keratin dll.  PROTEIN FUNGSIONAL : protein yg mengerjakan fungsi tertentu, mis. : enzim, hormon. RUMUS ASAM AMINO : R - CH – NH3+ NH3+ gugus amino COO- R – CH – kerangka karbon COO-
  • 4.
    PENCERNAAN PROTEIN Protein Pepsin dalamlambung Duodenum Tripsin, Kimotripsin, Elastase Peptida Kecil Sel mukosa usus halus Dipeptidase, Karboksipeptidase, Aminopeptidase Asam amino, Dipeptida & Tripeptida Asam amino Darah Asam amino Sel tubuh
  • 5.
     PENCERNAAN PROTEIN:  Protein dalam makanan dicerna proteosa pepton polipeptida asam amino  HCl lambung : 1. Mengaktifkan proenzim 2. Denaturasi protein 3. pH optimum pepsin akan menghidrolisis protein dalam lambung selanjutnya pencer- naan diteruskan dalam usus oleh enzim2 endo- peptidase lainnya dan enzim2 eksopeptidase. dipeptidase Dipeptida asam amino ke dlm darah Rennin : koagulasi susu pd hewan muda/bayi
  • 6.
    DAFTAR ASAM AMINOPENYUSUN PROTEIN :  Essesial : Non-essensial :  Arginin * Alanin  Histidin * Asparagin  Isoleusin * Aspartat  Leusin * Sistein  Lisin * Glutamat  Metionin * Glutamin  Fenilalanin * Prolin  Treonin * Serin  Triptofan * Tirosin  Valin * Hidroksilisin * Hidroksiprolin
  • 7.
    METABOLISME ASAM AMINO Asam amino yg terbentuk di usus akan diabsorbsi dan dibawa oleh peredaran darah ke dalam sel-sel tubuh.  METABOLISME ASAM AMINO DI DALAM SEL : 1. KATABOLISME : * Katabolisme Nitrogen asam amino UREA * Katabolisme kerangka karbon asam amino se- nyawa amfibolik 2. ANABOLISME sintesis protein Ada 20 jenis asam amino dasar : 10 macam adalah asam amino essensial 3. PEMBENTUKAN PRODUK KHUSUS
  • 8.
    ASAM AMINO PROTEIN NPRODUK KHUSUS UREA KERANGKA C SENYAWA AMFIBOLIK ENERGI BIOSINTESIS MENJADI SENYAWA LAIN  Apabila asam amino dr makanan berlebihan (melebi- hi kebutuhan tubuh untuk sintesis protein, produk khu sus dll.) maka kelebihan/sisanya tak dapat ditim bun diubah menjadi lemak sebagai cadangan ka- lori tubuh
  • 9.
     PADA KEADAANASAM AMINO DR MAKANAN BER- LEBIHAN : 1. Untuk sintesis protein 2. Untuk sintesis produk khusus (serotonin) dll. 3. Sisa katabolisme N urea Kerangka C senyawa amfibolik ( mis. Anggota Siklus Asam Sitrat ) Sintesis lemak & glikogen  PADA KEADAAN KELAPARAN > katabolisme Asam amino : 1. N urea 2. Kerangka C dr asam amino senyawa amfibolik Energi & Sintesis glukosa
  • 10.
    KESEIMBANGAN NITROGEN : Protein dlm tubuh bersifat dinamis, selalu ada sintesis dan degradasi  Dengan mengukur jumlah Nitrogen yg masuk dan ke luar dpt diperkirakan kondisi meta- lisme protein tubuh, oleh krn Nitrogen dlm tubuh t.u. tdp pd protein  ‘N’ masuk tubuh lewat makanan  ‘N’ ke luar tubuh lewat urin, keringat & feses
  • 11.
     Keseimbangan Nitrogentubuh positif bila ‘N’ masuk tubuh > ‘N’ ke luar dr tubuh sin- tesis protein > katabolisme asam amino Mis. : pertumbuhan, hamil, penyembuhan  Keseimbangan Nitrogen tubuh negatif berar ti katabolisme asam amino > sintesis protein Mis. Saat kelaparan, sakit  Keseimbangan Nitrogen yg seimbang Mis. : pada orang dewasa normal dan sehat
  • 12.
    BIOSINTESIS ASAM AMINO 1.Dari senyawa amfibolik α-ketoglutarat glutamat glutamin Piruvat alanin Oksaloasetat aspartat asparagin D-3-fosfogliserat serin 2. Dari asam amino non essensial lain Glutamat prolin hidroksiprolin Glisin serin
  • 13.
    3. Dari asamamino essensial Metionin + serin sistein Phenilalanin tirosin Lisin hidroksilisin
  • 14.
    KATABOLISME NITROGEN ASAMAMINO As.α-amino As α-ketoglutarat NH3 CO2 As.α-keto L-glutamat urea transaminasi Hasil akhir : 1. Organisme ureotelik urea (mamalia) 2. Organisme urikotelik asam urat (reptil & burung ) 3. Organisme ammonitelik ammonia (NH3) pd ikan bertulang
  • 15.
    TAHAP KATABOLISME NITROGEN ASAMAMINO 1. TRANSAMINASI 2. DEAMINASI OKSIDATIF 3. TRANSPOR AMONIA 4. SIKLUS UREA
  • 16.
    TRANSAMINASI R-CH-NH2 R’-C=O COOH COOH R-C=OR’-CH-NH2 COOH COOH  Dikatalisis oleh enzim transaminase = amino transferase  Koenzim : piridoksal fosfat
  • 17.
     Enzim transaminasedidapatkan pada hampir seluruh jaringan mamalia, yaitu : 1. Alanin transaminase Piruvat Asam α-amino L-alanin Asam α-keto 2. Glutamat transaminase α-ketoglutarat Asam α-amino L-glutamat Asam α-keto
  • 18.
     Praktis semua‘N’ asam amino yg dikatabo- lisme akhirnya menjadi bagian dari asam amino glutamat  Hal ini penting krn pd proses deaminasi oksi datif, yg paling cepat pd mamalia adalah : dari asam amino glutamat
  • 19.
     DEAMINASI OKSIDATIF NAD(P)+NAD(P)H + H+ NH3 L-GLUTAMAT -KETOGLUTARAT  ENZIMNYA: L-GLUTAMAT DEHIDROGENASE – REVERSIBEL – SEBAGAI ENZIM PENGENDALI – INHIBITOR ALLOSTERIK: ATP, GTP, NADH – AKTIVATOR ALLOSTERIK: ADP, GDP – DIDAPAT DI BERBAGAI JARINGAN DALAM SITOPLASMA DAN MITOKONDRIA
  • 20.
    TRANSPOR AMONIA  Amoniabersifat toksik, jadi tidak diangkut dlm bentuk bebas dr jaringan ekstrahepatik  Mekanisme utama : 1. Terjadi pada sebagian besar jaringan : Enzim Glutamin sintetase akan mengubah ammonia menjadi glutamin nontoksik Glu + NH4 + + ATP Gln + H2O + ADP + Pi glutamin sintetase Glu = glutamat, Gln = glutamin
  • 21.
     Glutamat didapatdr α-ketoglutarat (TCA cy- cle) melalui reaksi transaminasi dgn asam ami- no lain Glutamin diangkut dlm darah ke hati, ginjal dan gut  Dlm hati glutamin dihidrolisis untuk melepas ammonia yg akan masuk siklus urea  Glutamin + H2O Glutamat + NH4 +  Dalam ginjal glutaminase membebaskan ammonia untuk diekskresikan dgn kelebihan asam darah
  • 22.
    2. Mekanisme ygterjadi di otot * 30% dr amino Nitrogen yg dibentuk dr kata- bolisme protein dikirim ke hati sebagai alanin * Siklus glukosa – alanin Glikolisis pd otot menghasilkan asam piruvat, piruvat akan mengalami transaminasi mem- bentuk alanin Piruvat + Glutamat Alanin + α-ketoglutarat Kemudian Alanin diangkut ke hati, di hati terjadi reaksi sebaliknya : α-ketoglutarat + Alanin Glutamat + Piruvat
  • 23.
     Glutamat kemudianmengalami deaminasi oksi- datif membentuk ammonia dan α-ketoglutarat.  Ammonia masuk siklus urea  Piruvat yg terbentuk mengalami Glukoneogene- sis di hati membentuk glukosa kemudian di angkut dalam darah kembali ke otot Pada kelaparan sumber utama glukoneogene- sis di hati adalah asam2 amino hasil pemecahan protein otot
  • 24.
    SKEMA TRANSPOR AMONIA Glutamat ATPNH4+ H2O ADP, Pi Glutamin Gutamat Urea NH4+ Glutamines H2O Glutamin Glu -KG Pyr Ala Glukosa Asam2 amino NH4+ -KG Glu Ala Pyr Glukosa Glutamin sintetase Sebagian besar jaringan HATI OTOT
  • 25.
    SIKLUS UREA NH2 dariammonia  C = O dari CO2 NH2 dari aspartat  Terjadi di hati, produk akhirnya urea masuk sirkulasi darah dibuang lewat ginjal (urin)  Termasuk reaksi endergonik : Sintesis 1 mol urea perlu 3 mol ATP
  • 26.
  • 27.
     KATABOLISME KERANGKAKARBON ASAM AMINO  Kerangka C asam amino senyawa amfibolik ( se- nyawa keto)  Asam amino yg membentuk senyawa amfibolik anggo ta siklus asam sitrat : Oksaloasetat, fumarat, suksi nil KoA, ketoglutarat bersifat glukogenik (dapat membentuk glukosa)  Asam amino yg membentuk piruvat akan membentuk oksaloasetat bersifat glukogenik  Asam amino yg membentuk asetil KoA (tidak lewat piruvat) / aseto asetil KoA bersifat ketogenik dapat membentuk senyawa keton
  • 28.
     Asam aminoyg murni ketogenik : Leusin & Lisin  Asam amino ketogenik dan glukogenik : Isoleusin, Fenilalanin, Tirosin  Asam amino yg lain bersifat Glukogenik
  • 29.
  • 30.
    PRODUK KHUSUS  ASAMAMINO PRODUK KHUSUS  Glisin heme, purin, glutathion, kre atin, asam glikokholat  Metionin donor gugusan metil  Arginin kreatin  Histidin histamin  Triptofan serotonin  Fenilalanin, Tirosin melanin, adrenalin, noradre- nalin, tiroksin  Glutamat GABA (Gamma Amino Buti- ric Acid)
  • 31.