metabolisme asam amino non esensial
DESCRIPTION
Metabolisme Asam Amino Non EsesnsialTRANSCRIPT
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Asam Amino Non-Esensial
Dari 20 jenis asam amino, ada yang tidak dapat disintesis oleh tubuh kita sehingga
harus ada di dalam makanan yang kita makan. Asam amino ini dinamakan asam amino
esensial. Selebihnya adalah asam amino yang dapat disintesis dari asam amino lain. Asam
amino ini dinamakan asam amino non-esensial.
Macam –macam asam amino Non-asensial: Alanin, arginin,asparagin, asam aspartat,
sistein, asam glumatat, glutamin, glisin,prolin, serin, dan tirosin.
2.2 Sintesis asam amino
Semua jaringan memiliki kemampuan untuk men-sintesis asam amino non esensial,
melakukan remodeling asam amino, serta mengubah rangka karbon non asam amino menjadi
1
asam amino dan turunan lain yang mengandung nitrogen. Tetapi, hati merupakan tempat
utama metabolisme nitrogen. Dalam kondisi surplus diet, nitrogen toksik potensial dari asam
amino dikeluarkan melalui transaminasi, deaminasi dan pembentukan urea. Rangka karbon
umumnya diubah menjadi karbohidrat melalui jalur glukoneogenesis, atau menjadi asam
lemak melalui jalur sintesis asam lemak.
Asam amino glukogenik adalah asam-asam amino yang dapat masuk ke jalur
produksi piruvat atau intermediat siklus asam sitrat seperti α-ketoglutarat atau oksaloasetat.
Semua asam amino ini merupakan prekursor untuk glukosa melalui jalur glukoneogenesis.
Semua asam amino kecuali lisin dan leusin mengandung sifat glukogenik. Lisin dan leusin
adalah asam amino yang semata-mata ketogenik, yang hanya dapat masuk ke intermediat
asetil KoA atau asetoasetil KoA
2.3 Metabolisme Asam Amino Non – Esensial
A. Glisin
Glisin dapat mengalami reaksi deaminasi oksidatif oleh glisin oksidase, yaitu enzim
yang terdapat dalam jaringan hati dan ginjal. Dalam reaksi ini glisin akan diubah menjadi
asam glioksilat dan amonia. Asam glioksilat yang terbentuk dapat diuraikan lebih lanjut
menjadi formaldehida dan karbondioksida.
Asam glioksilat dapat juga diubah menjadi asam malat yang menjalani metabolisme
melalui siklus asam sitrat. Di samping itu glisin dapat diubah pula menjadi serin dengan
adanya 5-formiltetrahidrofolat. Dalam reaksi ini 5-formiltetrahidrofolat berfungsi sebagai
donor gugus formil kepada glisin.
Glisin dapat berfungsi dalam proses penawar racun, misalnya apabila asam benzoat
atau derifatnya termasuk dalam makanan maka glisin akan bergabung dengan zat-zat tersebut
sehingga terbentuk asam hipurat yang tidak bersifat racun.
Dalam tubuh glisin dapat dibentuk dari serin dalam jumlah yang cukup, karena itu
glisin adalah asam amino nonesensial. Serin dibentuk dari asam 3-fosfogliserat yang
2
merupakan salah satu hasil asntara dalam proses glikolisis. Dengan demikian dapat dilihat
bahwa ada hubungan antara glikolisis dengan biosintesis glisin.
B. Alanin
Alanin dapat diubah menjadi asam piruvat melalui proses transaminasi berikut ini :
dan reaksi tersebut bersifat reversibel. Asam piruvat merupakan senyawa yang terbentuk pada
jalur metabolisme karbohidrat. Dengan demikian reaksi metabolisme alanin ini merupakan
hubungan antara metabolisme protein dengan metabolisme karbohidrat. Alanin adalah asam
amino nonesensial yang dapat dibuat dalam tubuh melalui reaksi transminasi piruvat dengan
asam glutamat atau asam amino lain. Dalam beberapa tanaman alanin dan aspartat disintesis
melalui amina reduktif dengan amoniak.
C. Serin
Metabolisme serin berlangsung melalui reaksi deaminasi dan menghasilkan asam
piruvat. Metabolisme ini terjadi dengan menggunakan treonin aldolase selaku katalis.
Biosintesis serin dimulai dari asam fosfogliserat yang terbentuk pada proses glikolisis dan
berlangsung melalui beberapa tahap reaksi sehingga terbentuk serin.
3
Enzim yang mengkatalisis reaksi oksidasi fosfogliserat dehidrogenase yang dibantu NAD+.
Reaksi transminasi melibatkan glutamat sebagai donor gugus amino sehingga terbentuk 3-
fosfoserin. Reaksi terakhir ialah pemisahan gugus fosfat senyawa terakhir oleh fosfoserin
fosfatase sehingga terbentuk serin.
Di samping itu serin dapat pula terbentuk dari glisin.
Serin merupakan bagian dari fosfatidil serin yaitu salah satu lipid yang terdapat dalam otak.
Serin juga dapat membentuk etanolamina yang merupakan bagian dari fosfotidil etanolamina.
D. Tirosin
Tirosin dapat diubah menjadi asam p-hidroksifenilpiruvat dengan cara trransaminasi.
Reaksi ini berlangsung dengan bantuan enzim tirosin ketoglutarat transaminase dan
piridoksal fosfat sebagai koenzim. Selanjutnya melalui beberapa tahap reaksi asam p-
hidroksifenilpiruvat diubah menjadi asam fumarat dan asam asetoasetat. Asam asetoasetat
pada akhirnya diubah menjadi asetil KoA dan asam asetat.
4
Penguraian L-tirosin menjadi asetil KoA
Tirosin dapat dibentuk dari fenilalanin dengan bantuan enzim fenilalanin hidroksilase sebagai
katalis. Dalam reaksi ini O2 diubah menjadi H2O dan untuk ini ada dua kegiatan yang
berlangsung yaitu kegiatan II reduksi dihidrobiopterin oleh NADPH menjadi
tetrahidrobiopterin dan kegiatan I reduksi O2 menjadi H2O dan pengubahan fenilalanin
menjadi tirosin, sedangkan tetrahidrobiopterin berubah menajdi dihidrobiopterin kembali.
E. Sistin dan Sistein
Sistin dan sistein adalah dua senyawa yang saling dapat diubah dari yang satu kepada
yang lain dan mengalami metabolisme yang sama dalam tubuh. Dalam metabolisme sistein
dapat diubah menjadi asam piruvat melalui tiga cara :
a. Reaksi pengubahan sistein dengan enzim sistein desulfhidrase.
b. Melalui pembentukan asam sisteinsulfinat, kemudian diubah menjadi asam β
sulfinilpiruvat sehingga membentuk asam piruvat.
c. Melalui reaksi transminasi membentuk asam tiolpiruvat, kemudian diubah
menjadi asam piruvat.
5
Sistein dan sistin adalah asam amino nonesensial yang dibuat dari asam amino esensial
metionin. Metionin terlebih dahulu diubah menjadi homosistein, kemudian homosistein
bereaksi dengan serin membentuk homoserin dan sistein.
F. Asparagin dan Asam Aspartat
Dalam metabolismenya, asparagin diubah menjadi asam aspartat dengan bantuan
enzim asparaginase. Kemudian asam aspartat diubah menjadi asam oksaloasetat oleh enzim
transminase. Di samping itu asam aspartat dapat membentuk beberapa buah asam amino
esensial melalui beberapa tahap reaksi. Asam amino esensial yang terbentuk dari asam
aspartat adalah lisin, metionin, treonin dan isoleusin. Sebaliknya asam aspartat dapat dibentuk
dari asam oksaloasetat dengan reaksi transaminasi. Dari asam aspartat dapat dibentuk
asparagin dengan enzim asparagin sintetase. Dalam reaksi ini diperlukan donor gugus amino
dan ATP sebagai sumber energi yang diubah menjadi AMP. Sebagai kofaktor diperlukan ion
Mg+. Donor gugus amino untuk reaksi yang terjadi pada binatang mamalia adalah glutamin,
sedangkan pada bakteri digunakan amonia. Asparagin dapat pula dibentuk dari asam α
ketosuksinat.
6
G. Glutamin, Asam Glutamat dan Prolin
Dalam banyak hal, prekursor tulang punggung asam amino nonesensial adalah asam
α-ketonya, yang pada akhirnya berasal dari senyawa antara siklus asam sitrat. Gugus amino
biasanya dilengkapi dengan reaksi transminasi dari glutamat, dikatalisis oleh transaminase,
yang mengandung piridoksal fosfat sebagai gugus protestetik.
Lintas biosintetik menuju hubungan asam amino glutamat, glutamin dan prolin adalah
sederhana dan nampaknya identik dalam semua bentuk kehidupan. Glutamat dibentuk dari
amonia dan α-ketoglutarat, suatu senyawa anatara siklus asam sitrat, melalui kerja L-glutamat
dehidrogenase. Tenaga pereduksi yang diperlukan diberikan oleh NADPH.
NH4+ + α-ketoglutarat + NADPH L-glutamat + NADP+ + H2O
Reaksi ini adalah dasar yang penting di dalam biosintesis semua asam amino, karena
glutamat adalah donor gugus amino dalam biosintesis asam amino yang lain melalui rekasi
transaminasi. L-glutamat dehidrogenase terletak di dalam matriks mitokondrion.
Glumatin dibentuk dari glutamat melalui kerja glutamin sintetase.
Glutamat + NH4+ + ATP glutamin + ADP + Pi + H+
7
Biosintesis golongan asam amino glutamat. Konversi terinci dari glutamat menjadi prolin.
Enzim pengikat glutamat adalah senyawa anatara di dalam reaksi ini, yang terjadi dalam dua
tahap.
Glutamat + ATP glutamil 5-fosfat + ADP
Glutamil 5-fosfat + NH4+ glutamin + Pi + H+
Jumlah: Glutamat + ATP + NH4+ glutamin + ADP + Pi + H+
Reaksi di atas merupakan reaksi sentral yang penting di dalam metabolisme asam amino,
karena merupakan lintas utama untuk mengubah amonia bebas, yang beracun, menjadi glutamin tidak
beracun untuk diangkut di dalam darah. Glutamin sintetase adalah enzim alosterik. Pada E. Coli dan
prokiriota lainnya, aktivitas katalik glutamin sintetase diatur oleh sejumlah metabolit yang berbeda.
Prolin, suatu senyawa turunan siklik glutamat di bentuk oleh lintas yang di tunjukkan pada
gambar berikut :
Glutamat mula-mula direduksi menjadi senyawa γ-semialdehidanya, yang kemudian
mengalami penutupan dan reduksi lebih lanjut menjadi prolin.
8
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat ditarik yaitu:
1. Asam amino dikelompokkan menjadi 2 kategori yaitu asam amino esensialyang
merupakan asam amino yang tidak dapat disintesis oleh tubuh kita sehingga harus ada
di dalam makanan yang kita makan. Asam amino non-esensial yang merupakan asam
amino yang dapat disintesis dari asam amino lain. Macam –macam asam amino Non-
asensial : Alanine, Arginine,Asparagine, Aspartic acid, Cysteine, Glutamic acid,
Glutamine, Glycine,Proline, Serine, Tyrosine, Hydroxylysine, dan Hydroxyproline.
2. Semua jaringan memiliki kemampuan untuk men-sintesis asam amino non esensial,
melakukan remodeling asam amino, serta mengubah rangka karbon non asam amino
menjadi asam amino dan turunan lain yang mengandung nitrogen.
3. Metabolisme beberapa asam amino nonesensial :
a. Glisin : Glisin dapat mengalami reaksi deaminasi oksidatif oleh glisin oksidase,
yaitu enzim yang terdapat dalam jaringan hati dan ginjal. Dalam reaksi ini glisin
akan diubah menjadi asam glioksilat dan amonia. Asam glioksilat yang terbentuk
dapat diuraikan lebih lanjut menjadi formaldehida dan karbondioksida.
b. Alanin : Alanin adalah asam amino nonesensial yang dapat dibuat dalam tubuh
melalui reaksi transminasi piruvat dengan asam glutamat atau asam amino lain.
Dalam beberapa tanaman alanin dan aspartat disintesis melalui amina reduktif
dengan amoniak.
c. Serin : Metabolisme serin berlangsung melalui reaksi deaminasi dan
menghasilkan asam piruvat. Metabolisme ini terjadi dengan menggunakan treonin
aldolase selaku katalis.
d. Tirosin : Tirosin dapat dibentuk dari fenilalanin dengan bantuan enzim fenilalanin
hidroksilase sebagai katalis. Dalam reaksi ini O2 diubah menjadi H2O dan untuk
ini ada dua kegiatan yang berlangsung yaitu kegiatan II reduksi dihidrobiopterin
oleh NADPH menjadi tetrahidrobiopterin dan kegiatan I reduksi O2 menjadi H2O
dan pengubahan fenilalanin menjadi tirosin, sedangkan tetrahidrobiopterin
berubah menajdi dihidrobiopterin kembali.
9
e. Sistin dan sistein : Sistin dan sistein adalah dua senyawa yang saling dapat diubah
dari yang satu kepada yang lain dan mengalami metabolisme yang sama dalam
tubuh. Sistein dan sistin adalah asam amino nonesensial yang dibuat dari asam
amino esensial metionin. Metionin terlebih dahulu diubah menjadi homosistein,
kemudian homosistein bereaksi dengan serin membentuk homoserin dan sistein.
f. Asaparagin dan Asam Aspartat : Dalam metabolismenya, asparagin diubah
menjadi asam aspartat dengan bantuan enzim asparaginase. Kemudian asam
aspartat diubah menjadi asam oksaloasetat oleh enzim transminase. Di samping
itu asam aspartat dapat membentuk beberapa buah asam amino esensial melalui
beberapa tahap reaksi. Asam amino esensial yang terbentuk dari asam aspartat
adalah lisin, metionin, treonin dan isoleusin.
g. Glutamin, Asam Glutamat dan Prolin : Glutamat dibentuk dari amonia dan α-
ketoglutarat, suatu senyawa antara siklus asam sitrat, melalui kerja L-glutamat
dehidrogenase. Glutamin dibentuk dari glutamat melalui kerja glutamin sintetase.
Prolin, suatu senyawa turunan siklik glutamat.
4. Biosentesis dalam asam amino hanya terjadi pada asam amino non-asensial,
disebabkan asam amino asensial dapat diperoleh dari luar.
10
DAFTAR PUSTAKA
Harold, Hart,1983,Organic Chemistrya Short Course, Sixth Edition, Michigan State University, Houghton Mifflin Co.
Lehninger, Albert L, 1982, Dasar-dasarBiokomia, Jilid 1, Penerjemah Maggy Thenawidjaja, Erlangga, Jakarta.
Murray, RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW, 2003,Biokimia Harper, Edisi XXV, Penerjemah Hartono Andry, EGC, Jakarta.
Poedjiadi, A., 1994, Dasar-Dasar Biokima, Universitas Indonesia Press, Jakarta.
Suharsono, 1988,Biokimia,Jilid 1, UGM PRESS, Jogjakarta.
11