METABOLISME ASAM AMINO

OLEH

Yanti Rosita

Sasaran Pembelajaran

Menjelaskan fungsi protein (asam amino) Menjelaskan klasifikasi asam amino berdasarkan jalur

metabolisme Menjelaskan reaksi dasar metabolisme asam amino

(transaminasi, deaminasi, dekarboksilasi) Menjelaskan dasar-dasr sintesis asam amino

nonesensial Menjelaskan pembentukan urea/ureum (siklus urea) Mengetahui produk khusus/penting asam amino Mengetahui kelainan metabolisme asam amino

Pendahuluan

Struktur protein : polimer asam amino yang linier melalui ikatan amida

protein dipecah menjadi asam amino oleh sistem pencernaan

75% as amino digunakan untuk membentuk protein

As amino dapat berasal dari protein yang kita makanan atau dari penghancuran protein tubuh

Proses penghancuran berlangsung secara terus menerus sebagaimana protein tubuh digantikan turnover rate protein

Pendahuluan

Turnover rate protein jaringan tubuh manusia: 1,2 gr/kg BB/24 jam (kebutuhan protein)

Konsep keseimbangan nitrogen:Keseimbangan nitrogen positif

pertumbuhan, kehamilanKeseimbangan nitrogen negatif

malnutrisi, pembedahan

Pendahuluan

Dikenal ada 20 macam as amino, yang digolongkan menjadiAs amino non esensial:

Alanine,  Asparagine, Aspartate, Cysteine, Glutamate, Glutamine, Glycine, Proline, Serine and Tyrosine

As amino esensial: Arginine, Histidine, Isoleucine, Leucine, Lysin, Methionine, Phenylalanine, Threonine, Tryptophan and Valine

Struktur asam amino

STRUKTUR ASAM AMINO

GLISINGLISIN

FENIL ALANINFENIL ALANINALANINALANIN

Reaksi Dasar Metabolisme As.Amino

1. Reaksi Deaminasi- reaksi pelepasan gugus amino (NH2).- dikatalisis: enzim oksidase

2. Reaksi oksidatif Deaminasi- reaksi kopel dehidrogenasi dg transaminasi

glutamat- aa yang mengalami deaminasi oksidatif dg kec tinggi adh glutamat- dikatalisis: enzim glutamat dehidrogenase

Reaksi Dasar Metabolisme As.amino

3. Reaksi Transaminasi- pemindahan gugus amino dari aa α sebagai donor ke asam keto sebagai reseptor shg dihasilkan aa dan as keto baru- dikatalisis: enzim transaminase (aminotransferase)- semua aa adh substrat transaminasi kecuali lisin, treonin, prolin dan hidroksiprolin- Tujuan: mengumpulkan gugus amino dr berbagai aa dalam bentuk glutamat

Reaksi Dasar Metabolisme As.amino

4. Reaksi Dekarboksilasi

- reaksi pembebasan gugus CO2 dari gugus karboksil

- dikatalisis: enzim dekarboksilase

SINTESIS ASAM AMINO

Biosintesis Asam Amino

1.Dari zat antara amfibolikAlanin dari transaminasi piruvatAspartat dari transaminasi

oksaloasetatGlutamat dari aminasi α ketoglutaratGlutamin dari aminasi glutamatAsparagin dari aminasi aspartatSerin dari D-3-fosfogliseratGlisin dari kolin dan serin

Sintesis as. Amino non esensial

Biosintesis Asam Amino

2. Dari aa non essensial lainnya

Prolin dari glutamat

Hidroksiprolin dari prolin

3. Dari aa esensial

Sistein dari metionin dan serin

Tirosin dari fenilalanin

Hidroksilisin dari lisin

KATABOLISME ASAM AMINO

Klasifikasi as.amino

Berdasarkan jalur katabolisme yg ditempuh 1. Asam amino ketogenik

- dioksidasi dg jalur oksidasi lemak - menghasilkan benda keton - contoh: leusin

2. Asam amino glikogenik - dioksidasi dg jalur oksidasi KH

- menghasilkan prekursor glukosa - contoh: alanin, arginin, asparagin dll

3. Asam amino glikoketogenik - dioksidasi dg jalur oksidasi lemak dan KH - contoh: lisin, isoleusin, fenilalanin, triptofan dan

tirosin

Katabolisme Rangka Karbon As Amino

As amino yang membentuk oksaloasetatYaitu: aspartat dan asparagin

As amino yang membentuk α ketoglutaratYaitu: Glutamin, glutamat, prolin, arginin dan histidin

As amino yang membentuk piruvatYaitu: treonin,glisin,alanin,sistein dan serin

As amino yang membentuk asetil KoAYaitu: fenilalanin, tirosin, lisin, triptofan

As amino yang membentuk suksinil KoAYaitu: metionin, isoleusin dan valin

Katabolisme Nitrogen As Amino

Komponen nitrogen as amino dimetabolisme dg reaksi deaminasi

Hasil deaminasi diubah menjadi amonia (NH3)

Di Hati amonia didetoksikasi menjadi urea yang selanjutnya diekskresi melalui ginjal

Pembentukan urea dari amonnia berlangsung melalui siklus urea

Protein Metabolism

Regulasi

Hormonal

Bersifat: Anabolik Katabolik

REGULASI

1. HORMON PERTUMBUHAN (GH) SINTESIS PROTEIN ↑ → [ ] DI JARINGAN ↑

2. INSULIN TRANSPORT AA ↑ → SINTESIS PROTEIN ↑

3. TESTOSTERON SINTESIS PROTEIN ↑ SAAT PERTUMBUHAN

4. GLUKOKORTIKOID ↑ GLUKONEOGENESIS & KETOGENESIS

PROTEIN KONSENTRASI PROTEIN JARINGAN ↓

5. TIROKSIN KECEPATAN METABOLISME PROTEIN SEL ↑

Produk Spesifik dari As. Amino

Glisin Membentuk kreatin (energi untuk kontraksi otot) Komponen inti purin Unsur glutation Sebagai senyawa konjugat Prekursor senyawa heme

Alanin- Sebagai unsur protein- Komponen utama dinding sel bakteri- Unsur asam pantotenat

Serin - pembentuk fosfatidil serin

- berperan dlm pembentukan sphingomielin otak- ikut dlm sintesis purin dan pirimidin

Metionin - Sebagai donor metil, seperti pada

sintesis kreatin dan kolin

Sistein- Pembentuk KoA- penyusun protein rambut, kuku dan kulit

Histidin- menghasilkan histamin- bahan pembuat karnosin

Triptophan- pembentuk asam nikotinat ----- niasin

- pembentuk serotonin

Arginin- pembentuk kreatin,protesin,agmatin,

spermin dan spermidin

Fenilalanin dan tirosin- pembentuk melanin, epinephrin dan

norepinephrin - pembentuk hormon tiroid

Kelainan Metabolisme asam amino

Kelainan metabolisme berupa gangguan salah satu aktivitas enzim yang bersifat diturunkan

Macam2

1. Phenylketonuria (PKU)Gangguan metabolisme fenilalaninGangguan aktivitas enzim fenilalanin

hidroksilaseFenilalanin tidak bisa dirubah menjadi

tirosinFenilalanin ----------- fenilpiruvat --------

fenil laktat dan fenil asetat

2. AlkaptonuriaGangguan metabolisme tirosinTidak adanya enzim homogentisat

oksidase, shg urin mengandung homogentisat

Urin bayi menjadi hitam bila terkena udara

3. TirosinosisGangguan metabolisme tirosisTidak adanya enzim oksidase, shg urin

banyak mengandung p-OH fenilpiruvat

4.`Maple syrup urine disease ganguan pada metabolisme leusin, valin &

isoleusin bersifat herediter banyak derivat asam alfa keto → bau urin

seperti gula dibakar (sirup maple) muntah-muntah sejak usia 1 minggu → † pada

usia 1 tahun