biosintesis protein smngattt

BIOSINTESIS PROTEIN

protein

Pengertian biosintesis

Protein & asam amino

Asam nukleat (RNA & DNA)

Biosinteis protein

Gangguan kesehatan terkait biosintesis

POKOK PEMBAHASAN

BIOSINTESIS

Biosintesis (juga disebut biogenesis) adalah katalis enzim- proses dalam sel hidup organisme dimana substrat akan dikonversi ke produk yang lebih kompleks. Biosintesis memainkan peran utama dalam semua sel.

Persyaratan untuk biosintesis adalah prekursor senyawa, energi kimia (seperti dalam bentuk ATP), dan katalitik enzim.

Sebagian besar senyawa organik pada organisme hidup dibangun melalui jalur biosintesis.

Biosintetis dapat diartikan sebagai urutan atau proses yang di dalamnya terdiri atas tahap-tahap pembentukkan dari senyawa yang sederhana menjadi senyawa kompleks.

PROTEIN & ASAM AMINO

Dalam Kamus Gizi menyebutkan bahwa protein merupakan komponen dasar dan utama makanan yang diperlukan oleh semua makhluk hidup sebagai bagian dari daging, jaringan kulit, otot, otak, sel darah merah, rambut dan organ tubuh lainnya yang dibangun dari protein.

Pada manusia dewasa sehat, pergantian (turnover) protein normal sebesar 1 – 2% dari protein tubuh total per hari. Pergantian protein berasal dari pemecahan terutama protein otot menjadi asam amino dari asam amino yang sesuai. Walaupun demikian, sekitar 75 – 80% dari asam amino yang dilepaskan dipakai kembali untuk sintesis protein baru, sisanya akan dimetabolisme menjadi sisa nitrogen dan glukosa, keton, dan atau karbon dioksida.

Asam amino adalah asam karboksilat yang mempunyai gugus amina. Asam amino yang terdapat sebagai komponen protein mempunyai gugus –NH2 dan –COOH.Protein dalam strukturnya mengandung N (15,30-18%), C (52,40%), H (6,90-7,30%), O (21-23,50%), S (0,8-2%), disamping C, H, O, dan S kadang-kadang P, Fe dan Cu (sebagai senyawa kompleks dengan protein).

(Komariah, 2009)

• Manusia membutuhkan banyak protein untuk menggantikan protein endogen. Kelebihan asam amino tidak dapat disimpan dan oleh karena itu mengalami katabolisme. Rantai karbon asam amino mengalami proses katabolisme yang diubah menjadi CO2, H2O dan energi (ATP) melalui siklus asam sitrat dan rantai pernafasan.

• Setiap asam amino didegradasi menjadi piruvat atau zat siklus asam sitrat lainnya dan dapat menjadi prekrusor sintesis glukosa di hepar yang disebut glikogenik atau glukoneogenik. Untuk beberapa asam amino seperti tirosin dan fenilalanin, hanya sebagian dari rantai karbonnya yang digunakan untuk mensintesis glukosa karena sisa rantai karbon diubah menjadi asetil KoA yang tidak dapat digunakan untuk sintesis glukosa


PENGELOMPOKAN ASAM AMINO

Sumber : Komariah, 2009

Kodon adalah tiga urutan basa nukleotida yang spesifik mengkode asam amino tertentu,. Untuk satu asam amino dikode oleh satu atau lebih kodon.• Kodon inisiasi yaitu AUG --> Metionin• Kodon terminasi yaitu UAA, UAG, dan UGA

PENGELOMPOKAN ASAM AMINO


Asam nukleat merupakan salah satu makromolekul yang memegang peranan sangat penting dalam kehidupan organisme karena di dalamnya tersimpan informasi genetik.

Molekul protein terdiri atas beberapa ratus molekul asam amino yang berikatan satu sama lain melalui ikatan peptide serta mengikuti suatu urutan tertentu. Biosintesis protein terjadi dalam sel merupakan reaksi kimia yang kompleks dan melibatkan beberapa senyawa penting, terutama DNA dan RNA (Poendjadi, 2007).

Asam nukleat sering dinamakan juga polinukleotida karena tersusun dari sejumlah molekul nukleotida sebagai monomernya. Tiap nukleotida mempunyai struktur yang terdiri atas gugus fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen atau basa nukleotida (basa N)

Ada dua macam asam nukleat, yaitu asam deoksiribonukleat atau deoxyribonucleic acid (DNA) dan asam ribonukleat atau ribonucleic acid (RNA).

Asam Nukleat/RNA

Komponen Penyusun Protein (Asam Nukleat/RNA)

Terdapat empat kelompok utama dalam RNA (Purwati dkk,2009)

messenger RNA (mRNA) berfungsi sebagai pembawa pesan yang menyampaikan informasi

dalam sebuah gen kepada mesin pembuat protein. Hanya sekitar 5 % RNAm dari seluruh

total RNA di dalam sel.

transfer RNA (tRNA) berfungsi menerjemahkan kode genetik dan menghubungkan antara asam

nukleat dengan asam amino dan protein.

ribosomal RNA (rRNA) berfungsi sebagai mesin bagi sintesis protein dari cetakan mRNA, merupakan 80% dari seluruh total RNA.

RNA nucleus yang kecil (snRNA) turut terlibat dalam pemrosesan mRNA dan regulasi gen.

Mayoritas molekul ini terdapat sebagai ribonukleoprotein dan tersebar dalam nucleus,

sitoplasma ataupun keduanya.

Dogma Genetika

Bersifat universalUrutan genetika dalam sandi genetika, menentukan urutan nukleotida shg dpt diterjemahkan menjadi urutan asam amino dlm proteinUrutan nukleotida dlm mRNA dibaca dgn gugus 3 (kodon)Kemampuan sandi genetika pada mRNA utk mhslkan gabungan tRNA – Asam amino dengan ribosom ditentukan oleh adanya urutan nukleotida pada tRNA yg bersifat sbg psgan sandi genetika. Pasangan ini disebut Antikodon

Syarat sintesis Protein

Tahap Sintesis Asam Nukleat Membentuk Protein (Poendjadi, 2007)

Transkripsi merupakan pembentukan molekul RNA

sesuai peran yang dberikan oleh DNA. Pada tahap ini informasi

genetic diberikan kepada molekul RNA yang terbentuk

sebagai perantara dalam sintesis protein.

Translasi yaitu molekul RNA menerjemahkan informasi genetic ke dalam proses

pembentukan protein. Pada tahap ini asam-asam amino secara berurutan diikat satu

dengan yang lain, sesuai peran yang diberikan DNA.

Biosintesis Protein

DNA RNA Protein

Proses dalam biosintesis protein

REPLIKASI Penggandaan materi

genetik

TRANSKRIPSI Penyalinan

TRANSLASIEkspresi gen

Biosintesis Protein

TAHAP-TAHAP BIOSINTESIS PROTEIN1. Transkripsi

Pemindahan informasi dari DNA ke mRNA

rRNA merupakan organel yang tersusun atas subunit besar dan subunit kecil. Ribosom terdapat di sitoplasma sebagai ribosom bebas atau terikat pada Retikulum endoplasma.

Ada 5 tahapan biosintesa protein:1. Aktivasi asam amino (Pembentukan aminoasil tRNA)

Proses ini adalah proses pemasangan asam amino dengan tRNA yang tepat oleh aminoasil sintase. Proses ini juga melibatkan ATP, dimana asam amino dengan ATP membentuk asam amino adenilat sebelum berikatan dengan tRNA (serangan nukleofilik OH dari basa tRNA ke C karbonil dari asam amino) Maka terbentuklah aminoasil tRNA yang siap berpasangan dengan kodon mRNA.

2. InisiasiRibosom berikatan dengan mRNA dan ketika ketemu dengan kodon AUG, maka ribosom bersiap-siap mengatur posisinya sedemikian rupa sehingga posisi kodon AUG berada di P (peptidil) site dari Ribosom, kemudian Faktor Inisiasi 1 dan 3 juga berikatan, maka terbentuklah kompleks Ribosom-tRNA.

Tahapan Biosintesis Protein

3. Elongation (Terbentuk Ikatan Peptide)

Ada tiga tahapan:• Pengikatan aminoasil tRNA yang masul ke Ribosom di A

site• Pembentukan ikatan peptida antara asam amino di P site

dengan di A site, sehingga tRNA menjadi tidak berikatan dengan asam amino (deasilated tRNA)

• Translokasi: Ribosom bergerak maju satu kodon ke depan (dari arah 5' ke 3') sehingga tRNA yang tadinya di P site akan bergeser ke E site, yang di A site bergeser ke P site. Selanjutnya deasilated tRNA yang di E site dilepaskan, kemudian asam amino di P site berikatan dengan asam amino di A site, dan ribosom bergeser lagi. Demikian seterusnya hingga terbentuk polipeptida.


4. TerminasiSetelah berjalan elongasi akhirnya Ribosom ketemu dengan kodon terminasi (UAA, UAG, atau UGA). Karena tidak ada satupun tRNA yang memiliki antikodon yang cocok dengan kodon terminasi, maka pada A site masuklah Release Factor. Masuknya Release Faktor menyebabkan terjadi hidrolisis sehingga ikatan asam amino dengan tRNA putus dan lepaslah polipeptida yang sudah terbentuk kemudian lepaslah tRNA.

5. Folding dan Posttranslational/ Pelipatan dan pengolahanPolipeptida yang terbentuk kemudian diaktivasi dengan membuang asam amino yang tidak penting, penambahan gugus fungsional, gugus prostetik, sehingga membentuk protein yang aktif sesuai fungsinya.


Terdapat aktifitas yang berlangsung terus-menerus dalam sel-sel tubuh kita. Protein yang terkandung dalam makanan yang kita makan dihan-curkan, dan kemudian pecahan-pecahannya (asam amino) disusun kembali menjadi protein baru berdasarkan kode pada DNA. Begitulah, protein baru yang dibutuhkan oleh tubuh kita telah terbentuk. Proses ini, yang disebut sintesis protein, sebenarnya jauh lebih rumit daripada gambar yang disederhanakan ini. Tidak ada satu laboratorium pun yang memiliki kemampuan setaraf sel dalam hal pembuatan protein

Kelainan dalam konsentrasi asam amino plasma dapat terjadi pada gagal ginjal. Pada pasien-pasien ini terjadi penurunan rasio asam amino esensial terhadap non esensial seperti pola pada keadaan malnutrisi.

Peningkatan jumlah sekresi ammonia yang tidak di ekresikan juga dapat berdampak terhadap status kesehatan. Amonia dibentuk pada pemecahan asam amino dan asam nukleat oleh sel. Selain itu ammonia juga dihasilkan oleh bakteri usus. Amonia bersifat toksik terhadap system saraf pusat

Gangguan Kesehatan/Status Gizi Terkait Biosintesis Protein

TERIMAKASIH……

biosintesis protein smngattt

Documents