Metabolisme Protein - 2

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 - 3

Protein adalah

makromolekul.

Mereka dibangun dari

satu atau lebih rantai

asam amino.

Protein dapat

mengandung 200-300

asam amino.

Metabolisme Protein - 4

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,

hidrogen, oksigen dan

nitrogen.

Metabolisme Protein - 5

Tipe Asam Amino Asam Amino Singkatan

3-huruf 1-huruf

Asam amino

essensial

Valine Val V

Leucine Leu L

Isoleucine Ile I

Methionine Met M

Phenylalanine Phe F

Tryptophan Trp W

Threonine Thr T

Lysine Lys K

Histidine His H

Metabolisme Protein - 6

Tipe Asam Amino Asam Amino Singkatan

3-huruf 1-huruf

Asam amino non-

essensial

Serine Ser S

Tyrosine Tyr Y

Asparagine Asn N

Glutamine Gln Q

Cysteine Cys C

Aspartic Acid Asp D

Glutamic Acid Glu E

Arginine Arg R

Alanine Ala A

Glycine Gly G

Proline Pro P

Metabolisme Protein - 7

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 - 8

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 - 9

Tubuh dapat menyusun kembali asam amino untuk membangun protein tubuh, jika diperlukan.

Dengan demikian hanya terdapat dua kemungkinan utama dari diet asam amino: Energi Kondisi

katabolik.

Sintesis protein Kondisi anabolik.

Metabolisme. Di oksidasi untuk

menghasilkan energi.

Dirubah menjadi asam lemak melalui jalur sintesis asam lemak dan sebagai karbohidrat melalui glukoneogenesis, untuk disimpan.

Metabolisme Protein - 10

Asam amino

essensial

Tidak dapat di

sintesis oleh tubuh

dalam jumlah yang

cukup

Asam amino non-

essensial

Dapat di sintesis

oleh tubuh melalui

aminasi

●Yaitu dengan

menambahkan

gugus amino ke

rangka carbon

Metabolisme Protein - 11

Metabolisme Protein - 12

H

N C C

H

O

OH

CH3

H H

N C C

H

O

OH

C

H

HH

H

N C C

H

O

CH3

H H

N C C

O

OH

C

H

HH

Alanine Phenylalanine

+

+ H2O

PeptideBond

Metabolisme Protein - 13

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: Pelepaskan gugus amino,

melalui proses: ● Transaminasi.

● Deaminasi.

Perubahan rangka carbon pada molekul asam amino.

Metabolisme Protein - 14

Pemindahan gugus amino dari suatu asam amino kepada suatu asam keto, sehingga terbentuk asam amino baru dan asam keto baru. Asam amino semula

dirubah menjadi asam keto.

Senyawa keto, misal.: asam piruvat, α-ketoglutarat, oksaloasetat.

Dua enzim penting dalam reaksi transaminasi, yaitu: alanin transaminase dan glutamat transaminase. Memerlukan koenzim

piridoksalfosfat (bentuk aktif vitamin B6).

Reaksi transaminasi terjadi dalam mitokondria dan sitoplasma (liver dan otot).

Metabolisme Protein - 15

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 - 16

Asam amino harus di deaminasi sebelum oksidasi untuk menghasilkan energi. Deaminasi 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 transaminasi adalah asam glutamat, maka glutamat dehidrogenase merupakan enzim penting (enzim kunci) dalam oksidasi asam amino.

Metabolisme Protein - 17

Deaminasi oksidatif: Gugus amine dari asam glutamat akan: Dilepaskan sebagai ammonium.

Digabungkan dengan karbon dioksida di dalam liver.

Di ekskresi sebagai urea oleh ginjal.

Metabolisme Protein - 18

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. Contoh: periode pertumbuhan cepat,

masa kehamilan dan masa remaja, masa pemulihan dari stres dan perkembangan otot yang hebat – periode latihan.

Metabolisme Protein - 19

Keseimbangan nitrogen negatif jika intake nitrogen dalam diet lebih sedikit daripada jumlah nitrogen yang di ekskresi. Contoh: intake karbohidrat /

lemak tidak adekuat protein digunakan untuk energi berperan terhadap defisiensi protein

PEM (protein energy malnutrition) PEM adalah defisiensi kronis baik

protein maupun energi

2 tipe Kwashiorkor dan Marasmus

Metabolisme Protein - 20

Semua asam amino di deaminasi.

Menghasilkan ammonia yang toksik.

Ammonia di eliminasi melalui siklus

urea.

●Terjadi dalam liver.

●Menghasilkan pembentukan urea.

●Urea di eliminasi melalui urin.

Metabolisme Protein - 21

Metabolisme Protein - 22

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 - 23

Bahan Pembangun

Collagen

Elastin

Keratin

Myocin

Actin

Enzim

Lipase

Amylase

Pepsin

Beberapa hormon

Messenger yang menjalankan dan menghentikan proses tubuh.

Insulin, hormon thyroid, histamine, adrenaline, serotonin.

Metabolisme Protein - 24

Regulator

keseimbangan

cairan dan

elektrolit.

Metabolisme Protein - 25

Alat angkut atau

transporter

Nutrien melintasi

membran sel,

nutrien dalam

darah, oksigen

dalam darah.

Metabolisme Protein - 26

Metabolisme Protein - 27

Metabolisme Protein - 28

Regulator

keseimbangan

asam-basa

Metabolisme Protein - 29

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.