metabolisme asam amino-13 [compatibility mode] pdf

METABOLISME PROTEIN DAN ASAM AMINO

Protein

Penggolongan : Protein Fibrous (Serat)

Protein yang tidak larut dalam air. Misal : keratin, kolagen, sutra Proterin Globular

Protein yang larut dalam air. Misal : enzim, hormon, hemoglobin,

mioglobin, ovalbumin (pada putih telur)

Struktur Protein

N C C

O

H

RH

N C C

O

H

RH

N C C

O

H

RH

N C C

O

H

RH

Struktur primer protein • Rantai peptida yang dihubungkan oleh ikatan peptida

Struktur sekunder protein: -Helix

Struktur sekunder protein: -Sheet

Ikatan yang berperan pada pembentukan struktur tersier

Struktur protein serat : -Helix

Fungsi Selular Protein

Protein berarti “first importance” Protein berperan penting dalam proses-proses

biologi Protein adalah polimer asam amino Protein berbagai fungsi biologi : Enzim – katalisator biologi Antibodi– protein pertahanan Protein Transport Protein regulator (pengatur) Protein struktural

Jenis asam amino

Degradasi Asam Amino

Degradasi as amino pd mamalia berlangsung di liver Degradasi gugus α-amino Degradasi rantai karbon

Gugus α-amino dari asam amino ditransfer menjadi α- ketoglutarat membentuk glutamat oleh enzim aminotransferase Glutamat mengalami deaminasi oksidatif menghasikan ion NH4

+

• dikatalis oleh enzim glutamat dehidrogenase • menggunakan NAD +

atau NADP+

Degradasi gugus α-amino

Reaksi Degradasi gugus α-amino

•Reaksi yang dikatalis oleh aminotransferase & glutamat dihidrogenase :

Asam α-amino + NAD+ (atau NADP+)+ H2O asam α-keto +NH4

+ + NADH (atau NADPH)+ H+

Pada vertebrata : NH4

+ yang terbentuk diubah menjadi urea dan diekresikan

Gugus α-amino dari serin dan treonin dapat diubah secara langsung menjadi NH4

+ karena mengandung gugus OH yang terikat pada atom karbon-β Deaminasi langsung ini dikatalis serin dehidratase dan treonin dehidratase :

Serin piruvat + NH4+

Treonin α-ketobutirat + NH4+

Perubahan NH4+ menjadi urea

Sebagian NH4+ hasil degradasi asam amino

digunakan dalam biosintesis senyawa nitrogen vertebrata : Kelebihan NH4

+ diubah menjadi urea dan dieksresikan (ureotelik)

Burung & reptil NH4

+ diubah menjadi asam urat untuk diekskresikan (urikotelik)

hewan air : NH4

+ dieksresikan langsung (ammonotelik)

Siklus Urea

Pada vertebrata darat : urea disintesis pada daur urea Salah satu atom nitrogen urea yang disintesis

pada jalur ini, berasal dari asam amino aspartat Nitrogen yang lain berasal dari NH4

+ atom karbon berasal dari CO2 Urea langsung dibentuk dari arginin, yang

dihidrolisis menjadi urea dan ornitin (Ornitin adalah asam amino yang bukan merupakan pembangun protein) oleh enzim arginase

Stoikiometri sintesis urea

CO2 + NH4+ + 3 ATP + Aspartat 2H2O →

Urea + 2 ADP + 2Pi + AMP + Ppi + Fumarat

Sintesis fumarat pada daur urea merupakan reaksi penting sebab reaksi ini mengkaitkan daur urea dengan daur asam sitrat

Reaksi perubahan fumarat

Fumarat mengalami hidrasi menjadi malat dioksidasi menjadi oksaloasetat

Oksaloasetat (1) Mengalami transaminasi menjadi aspartat (2) Berubah menjadi glukosa melalui jalur

glukoneogenesis (3)Berkondensasi dengan asetil KoA

membentuk sitrat (4)Berubah menjadi piruvat

Metabolisme kerangka karbon asam amino

Pemecahan asam amino bentuk zat antara metabolik utama yang dapat diubah

menjadi glukosa atau dapat dioksidasi pada daur asam sitrat

Kerangka karbon 20 asam amino pembentuk protein disalurkan menjadi 7 molekul : piruvat, asetil KoA, asetoasetil KoA, α-ketoglutarat, suksinil KoA, fumarat dan oksalo asetat Asam amino yang dipecah menjadi asetil-KoA atau

asetoasetil-KoA disebut ketogenik Asam amino yang dipecah menjadi piruvat, α-

ketoglutarat dan suksinil KoA, fumarat atau oksaloasetat disebut glukogenik

Dari 20 asam amino dalam protein leusin dan lisin : ketogenik Isoleusin, fenilalanin, triptofan dan trionin adalah

ketogenik dan glukogenik Sebagian kerangka karbonya membentuk asetil-

KoA atau asetoasetil-KoA, sedangkan lainnya membentuk senyawa yang potensial untuk sintesis glukosa

14 asam amino yang lain digolongkan sebagai asam amino glukogenik

Jalur masuk beberapa asam amino

Piruvat adalah tempat masuk untuk asam amino dengan 3 atom C alanin, serin, sistein ke dalam alur utama

metabolisme.

Glisin dapat diubah menjadi serin dengan penambahan gugus hidroksimetil secara enzimatik

Treonin berubah menjadi piruvat melalui aminoaseton. Tiga atom triptofan dapat menjadi alanin, yang kemudian dapat

BIOSINTESIS ASAM AMINO

Fiksasi nitrogen

Proses industri : Kat. Fe, 5000 C, tek 300 atm

Proses biologi : Kat enzim kompleks nitrogenase