Biosintesis Asam amino yang secara

nutrisi nonesensial

Asam Amino secara nutrisi esensial mempunyai lintasan biosintesis

yang panjang

Adanya kebutuhan gizimmemberi kesan bahwa ketergantungan pada pasokan

intermediate yang diburuhkan dari luar mempunyai nilai “survival” yang lebih besar daripada

kemampuan unuk menyintesisnya.

Jumlah enzim yang diperlukan oleh sel sel prokariotik untuk menyintesis asam amino

yang secara nutrisi esensial cukup besar bila dibandingkan dengan non esensial. Hal ini

menunjukkan adanya keuntungan “survival” unyuk mempertahankan kemampuan untuk

mebuat asam amino “yang mudah” sementara kemampuan untuk membuat asam amino “yang

sukar” menghilang.

Asam Amino secara nutrisi nonesensial mempunyai lintasan

biosintesis yang pendek

Dari 12 asam amino yang secara nutrisi non esensial, Sembilan asam amino dibentuk

dari intermediate amfibolik. Tiga sisany ( Cys, Tyr, Hyl) dibentuk dari asam amino yang secara

nutrisi esensial

Glutamate dehidorgenase, glutamine sintetase dan enzim transaminase menduduki

posisi sentral pada biosintesis asam amino. Efek gabungan enzim tersebut adalah mengatalisis

transformasi on ammonium anorganik menjadi nitrogen alfa amino organic pada berbagai asam

amino

1. Glutamat

Reaksi aminasi reduktif alfa ketoglutarat dikatalisis oleh enzim glutamate

dehidorgenase. Reaksi ini merupakan tahap pertama yang menjadi kunci pada biosintesis

banyak asam amino lainnya.

2. Glutamin

Biosintesis nya dikatalisis oleh enzim glutamine sintetase. Keduanya mengikat nitrogen

anorganik, yang satu pada gugus amino dan yang lain pada ikatan amida.

3. alanin dan aspartat

Transaminasi piruvat membentuk L-alanin dan transaminasi oksaloasetat membentul L-aspartat

4. Asparagin

Pembentukan asparagin dari aspartat, yang dikatalisis oleh enzim asparagin sintetase

menyerupai sintesis glutamine.

5. Serin

Serin dibentuk dari intermediate D-3-fosfogliserat yang bersifat glikolitik. Gugus alfa

hidroksil dioksidasi menjadi gugus okso oleh NAD+ , kemudian mengalami transaminasi yang

mebentuk fosfoserin. Senyawa ini lalu mengalami defosforilasi, kemudian membentuk serin.

6. Glisin

Sintesis glisin pada jaringan mamalia dapat terjadi lewat beberapa cara. Sitosol hati

mengandung enzim-enzim glisin transaminase yang mengatalisis sintesis glisin dari glioksilat

dan glutamate atau alanin. Dua jalur pent ing tambahan pada mamalia untuk pembentukan

glisin adalah dari kolin dan serin lewat reaksi hidroksimetiltransferase.

7. Prolin

Prolin dibentuk dari glutamate melalui pembalikan reaksi katabolsime prolin

8. Sistein

Dibentuk dari metionin dan serin. Metionin pertama –tama dikonversikan menjadi

homosistein lewat S-adenosilmetionin dan S-adenosilhomosistein.

9. Tirosin

Dibentuk dari fenilalanin memalui reaksi yang dikatalisis oleh enzim fenilalanin

hidroksilase.Kompleks fenilalanin hidroksilase merupakan enzim oksigenase dengan fungsi

campuran yang terdapat di hati mamalia, tetapi tidak ditemukan pada jaringan lainnya.

Reaksi tersebut melibatkan penyatuan satu atom oksigen molecular ke dalam posisi

para pada fenilalanin , sementara atom lainnya direduksi dan membentuk air. Kekuatan

mereduksi, yang akhirnya dipasok oleh NADPH, segera disediakan oleh tetrahidrobiopterin ,

yaitu pteridin yang menyerupai asam folat.

10. Hidroksiprolin

Prolin dan hidroksiprolin termasuk di dalam kelompok asam amino glutamate.

Hidroksiprolin, seperti halnya hidroksisilin terdapat terutama pada kolagen, yaitu protein paling

berlimpah jumlahnya pda jaringan tubuh mamalia. Sepertiga kolagen mengandung glisin,

sepertiga lagi mengandung prolin dan hidroksiprolin.

Tidak ada tRNA yang mampu menerima hidroksiprolin atau hidroksisilin dan

menyisipkannya ke dalam rantai polipeptida yang panjang.

Hidroksilasi prolin atau lisin yang terikat pada peptide dikatalisis oleh enzim prolil

hidroksilase, yaitu enzim yang berkaitan dengan fraksi mikrosom pada banyak jaringan.

11. Hidroksisilin

5- hidroksisilin ( α,ε-diamino-δ-hidroksikaproat) terdapat di kolagen, tapi tidak

ditemukan pada sebagian besar protein mamalia lainnya. Hidroksilasi peptide lisil kemudian

dikatalisis oleh enzim lisil hidroksilase, yaitu enzim oksidase dengan fungsi campuran yang

analog dengan prolil hidroksilase.

12. Selenosistein

Asam amino selenosistein terdapat pada tapak aktif beberapa enzim eukarotik dan

prokariotik. Contohnya dari jaringan tubuh manusia mencakup enzim tioredoksin reduktase ,

glutation peroksidase yang merangkap peroksida, dan deiodinase yang mengonversi tiroksin

menjadi triiodotironin.

Selenosistein terbentuk lewat suatu proses yang mendahului penyatuannya ke dalam

peptide. Penyatuan kotranslasional selenosistein melibatkan tRNA, tRNAsec , yang antikodon

UCA nya secara normal memberikan sinyal “berhenti”. Akhir dari proses ini akan dikatalisis

oleh selenofosfat sintetase.

Asam Keto Valin, leusin , dan isoleusin dapat

menggantikan asam amino di dalam makanan

Meskipun leusin , valin dan iso leusin semuanya merupakan asam amino yang secara

nutrisi esensial bagi manusia dan spesies hewan dengan derajat lebih tinggi lainnya, enzim

transaminase jaringan mamalia mengadakan interkonversi reversible ketiga asam amino itu dan

asam alfa keto yang bersesuaian . jadi asal alfa keto ini dapat menggantikan asam aminonya di

dalam makanan.

Histidin dan Arginin secara nutrisi bersifat semiesensial

Arginin , yang merupakan asam amino yang secara nutrisi esensial bagi manusia yang

sedang tumbuh, dapat disintesis oleh tikus tetapi jumlahnya tidak cukup untuk memungkinkan

pertumbuhan yang normal.

Histidin, seperti halnya arginin , merupakan asam amino semiessensial. Manusia dewasa

dan tikus dewasa mempunyai keseimbangan nitrogen yang dipertahankan untuk periode waktu

yang singkat dengan keadaan tanpa histidin. Namun, hewan yang sedang tumbuh memerlukan

histidin di dalam makanannya. Bila penelitian dilakukan untuk periode waktu yang lebih lama

lagi , kebutuhan akan histidin pada manusia dewasa mungkin akan tampak pula.