METABOLISME PROTEIN

Protein berasal dari kata protos, bahasa yunani yang berarti paling utama. Secara biokimiawi adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi. Merupakan polimer dari monomer monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hydrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus. Kebanyakan protein merupakan enzim. Protein terlibat dalam sistem imunitas sebagai antibodi, hormon. Pula sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino. Protein, selain polisakarida, lipid dan polinukleotida merupakan penyusun utama makhluk hidup. Protein merupakan faktor pentingpertumbuhan otak bayi.Protein menyediakan: Asam amino untuk sintesis protein Nitrogen untuk bahan bahan yang mengandung atom nitrogen Energi, bila tidak ada hidrat arang dan lemak.

Dengan metabolisme, dikenal pengertian anabolisme dan katabolisme. Anabolism adalah sebaliknya katabolisme. Pengertian anabolisme adalah pembentukan jaringan. Bila anabolisme lebih besar dari katabolisme, maka terjadi pertumbuhan. Katabolisme adalah proses metabolik yang memecah molekul menjadi unit lebih kecil. Disebut pula reaksi kimia degredatif sel sel hidup. Molekul polimer ( polisakarida, asam lemak, asam nukleat dan protein) diurai menjadi unit monomer asal (monosakarida, unit karbon, nukleotida dan asam amino. Sel sel mengunakan monomer untuk membentuk molekul polimer baru, serta diubah menjadi metabolik sel sederhana seperti karbon dioksida, ammonia, ureum, asam laktat,asam cuka dan lain lain. Pembentukan metabolit seluler adalah proses oksidatif, termasuk terbentuknya energi kimia bebas, namun tidak semuanya hilang sebagai panas. Sebagian berbentuk adenosine triphosphate (ATP). Hidrolisis bahan ini dipergunakan untuk hampir semua reaksi yang memerlukan energi (energy-requiring reaction) dalam sel. Contoh proses katabolik adalah penghancuran protein otot, agar asam amino dapat sebagai bahan/substrat untuk glukoneogenesis, penghancuran lemak di jaringan lemak menjadi asam lemak.Karena tidak produktif bila proses anabolik dan katabolik terjadi bersama dalam sel, maka ada signal yang hanya mengatur agar proses anabolik atau katabolik secara bergantian. Misalnyahormon ada yang anabolik atau katabolik. Contoh hormon katabolik adalah kortison, adrenalin.

METABOLISME PROTEIN

METABOLISME Metabolisme adalah semua reaksi kimia dalam tubuh.Reaksi metabolik terdiri atas 2 tipe dasar:1. Anabolisme: Proses metabolik, yang terkait dengan pembentukan atau sintesis molekul kompleks (organik). Proses ini memerlukan energi. Contoh makan dan menyimpannya dalam tubuh.2. Katabolisme: Sebaliknya anabolisme. Reaksi metabolik dimana molekul kompleks di pecah menjadi yang lebih sederhana. Menghasilkan energi

METABOLISME PROTEIN

Sintesis asam amino menjadi protein. konversi karbon menjadi glukosa atau lemak. Degradasi protein menjadi asam amino. Dalam hati asam amino menjadi NH3 kemudian menjadiUreum. Ekskresi nitrogen sebagai ureum 1. ekskresi nitrogen sebagai ureum. 2. konversi karbon menjadi glukosa atau lemak.

1

Manfaat asam amino:

Struktur asam α-amino

Darah: sintesis protein jaringan sintesis enzim, hormon deaminasi atau transaminasi

Enterosit: asam amino untuk sel enterosit

Usus:Organ yang tumbuh paling pesat setelah kelahiran. Sekitar 5% dari berat badan. Memerlukan sekitar 20% konsumpsi oksigen tubuh, dan 45% sintesis protein seluruh badan. Enterosit merupakan sel pertama yang dapat mengunakan asam amino dari makanan. Asam amino bebas yang berasal dari makanan melalui vena porta ke hati. 20% digunakan untuk sintesis protein dan compound yang mengandung nitrogen. Katabolisme sekitar 57%. Selebihnya 23% ke sirkulasi sistemik. Dalam sel tidak ada penyimpanan asam amino untuk sintesa protein. Degradasi protein menjadi asam amino. Sintesis harus lebih besar daripada degradasi untuk pertambahan protein atau sekresi. Sintesis protein diatur oleh hormon, tersedianya asam amino dan energi. Sintesis perlu banyak energi. Katabolisme protein, terjadi bila 1.protein yang didapat dari makanan melampaui kebutuhan. 2. protein yan dimakan tidak seimbang 3. bertambahnya glukoneogenesis. Katabolism protein berlangsung terus, yang terlihat dengan ekskresi nitrogen (sebagai ureum) melalui ginjal.

Sintesis protein: Sintesis protein tertentu tidak dapat terlaksana bila tidak semua asam amino yang diperlukantersedia. Sintesis dalam sel memerlukan seluruh 20 jenis asam amino. Bila tidak, sintesis di hati. Asam amino non-esensial disintesis dengan cara transaminasi. Transfer grup NH3.

Metabolisme asam amino:Terutama di jaringan hati. Langkah pertama, memisahkan grup amino dan berlanjut dengantransaminasi atau deaminasi. Diperlukan vit B6 sebagai ko-enzim. Transaminasi, transfer grup asam amino ke α-keto-acid dengan katalisator amino-transferase Biosintesis asam amino non-esensial. Katabolism: deaminasi oksidatifNH3 diubah menjadi ureum. Kerangka karbon dapat 1. dioksidasi (siklus)TCA2. digunakan untuk sintesis glukosa (gluconeogenesis)3. digunakan untuk sintesis lemakDeaminasi1. mengeluarkan grup asam amino dari asam amino tanpa transfer2. produksi ammonia dan α-keto-acid. amonia dihilangkan melalui siklus urea α-keto-acid digunakan sebagai energi 3. katalisator: dehydratase, diperlukan pyridoxal phosphate (PLP) (B6)

PROTEIN, ALBUMIN, GLOBULIN Protein PlasmaFungsi protein dalam plasma beraneka ragam. Di laboratorium diperiksa kadar total protein,albumin. Spesimen biasanya serum. Fraksi globulin dihitung sebagai total protein dikurangi globulin. Protein lain yang diperiksa adalah imunoglobulin, protein spesifik, hormon, enzim dan

2

protein yang berperan pada koagulasi seperti fibrinogen.

Total Protein, Albumin dan Fraksi fraksi globulinPerubahan kadar total protein sering terlihat. Peningkatan kadar total protein, penyebab utama adalah adanya paraprotein. Penyebab total protein rendah adalah berkurangnya kadar albumin. Protein mempunyai muatan listerik positif atau negatif. Dalam cairan dengan adanya muatan listerik

akan gerak sesuai dengan muatan listerik protein tersebut. Serum protein elektroforesis mengunakan muatan listerik untuk memisahkan protein darah menurut ukuran, bentuk dan muatan listeriknya. Protein dalam serum dibagi menjadi dua golongan yaitu albumin dan globulin. Dengan cara elektroforesis protein, kedua golongan ini dapat dipisahkan menjadi lima golongan lebih kecil yang disebut fraksi. Kelima fraksi tersebut adalah: Albumin, alpha-1 globulin, alpha-2 globulin, beta globulin dan gama globulin. ● Albumin mepertahankan agar darah tidak keluar dari pembuluh darah. Albumin juga mengangkut beberapa obat dan bahan bahan lain melalui aliran darah.

Albumin adalah protein utama plasma. Sintesa dan sekresi oleh hati. Sekitar 50% dari produksi protein oleh hati. Masa paruh sekitar 20 hari. Albumin merupakan faktor utama tekanan onkotik plasma. Berkurangnya kadar albumin berakibat terjadinya oedem. Tiga penyebab berkurangnya kadar albumin: 1.Sintesis berkurang. Penyebab malnutrisi atau malabsorbsi. Pada sirosis hepatis sintesis berkurang. 2. Distribusi abnormal atau pengenceran. Hipoalbuminemia dapat karena overhidrasi atau pada situasi permeabilitas kapiler bertambah seperti terlihat pada sepsis. 3. Ekskresi abnormal atau degradasi. Terlihat pada sindroma nefrotik, protein losing enteropathies, luka bakar, perdarahan dan keadaan katabolik.

● Alpha-1 globulin. High-density Lipoprotein (HDL) adalah kholesterol yang baik/good , Orosomucoid dan antitrypsin termasuk pula dalam fraksi ini. Defisiensi alpha-1 antitrypsin terdapat pada sindroma nefrotik. Bila alpha-1 antitrypsin tidak ada sama sekali dapat menyebabkan emfisema, karena kerusakan paru oleh elastase.● Alpha-2 globulin. Terutama alpha-2 makroglobulin dan haptoglobin yang mengikat hemoglobin.

Pada anemia hemolitik kadar haptoglobin rendah, karena mengikat hemoglobin yang lepas/free hemoglobin. Kadar haptoglobin meningkat pada acute phase response. .● Beta globulin, fraksi protein ini mengangkut bahan bahan seperti besi melalui aliran darah. Dikenal sebagai transferrin. Meningkat pada anemia defisiensi besi, kehamilan dan terapi oestrogen.● Gama globulin, fraksi protein ini disebut pula sebagai antibodi (IgA, IgG, IgD, Ig E, IgM). Membantu mencegah dan memerangi infeksi. Bahan asing seperti mikroba dan virus diikat sehingga mudah dihancurkan oleh sistem imun tubuh.

Ringkasan PROTEIN, ALBUMIN, GLOBULIN ● Peningkatan kadar serum protein total biasanya disebabkan karena peningkatan fraksi globulin, Penyebab: adanya paraprotein.● Penurunan kadar serum protein total biasanya disebabkan karena hipoalbuminemia● Albumin adalah penentu utama tekenan onkotik plasma

PROTEIN SPESIFIK

Pemeriksaan beberapa jenis protein spesifik menunjang diagnosis beberapa penyakit. Perubahan kadar beberapa jenis protein spesifik terlihat pasca bedah atau trauma, keganasan atau infeksi. Disebut acute phase reactant yang digunakan untuk memantau perkembangan beberapa penyakit atau kemajuan terapi.

3

ENZIM

Kadar enzim intraseluler dalam plasmaEnzim plasma dapat dibagi dalam 2 golongan. 1. Enzim koagulasi mempunyai fungsi khas pada hemostasis. 2. Terdapat dalam sel, atau sintesis dalam sel untuk di sekresi ke saluran gasterointestinal. Tidak selalu terdapat dalam kadar cukup dalam darah. Peningkatan berarti untuk diagnosis beberapa penyakit. Kerusakan jaringan, atau proliferasi sel asal enzim, dapat meningkatan aktifitas enzim ni dalam plasma. Enzim plasma yang berarti untuk diagnostik antara lain adalah:

ALANINE AMINOTRANSFERASE (ALT) Indikator kerusakan hepatoselulerAMILASE Indikator kerusakan sel pada pankreatitis akutaASPARTATE AMINOTRANSFERASE (AST) Indikator kerusakan hepatoseluler dan sebagai petanda kerusakan otot misal pada infark miokard (MI)CREATIN KINASE Indikator kerusakan otot, infark miokardFOSFATASE ASAM Petanda tumor kanker prostatFOSFATASE ALKALI Meningkat pada penyumbatan saluran empedu dan petanda aktifitas osteoblast pada penyakit tulangΓ GLUTAMYL TRANSFERASE petanda kelainan heparLACTATE DEHYDROGENASE Petanda kerusakan otot

IsoenzimBebrapa enzim dalam plasma, terdapat dalam 2 bentuk molekuler. Varian ini dikenal sebagai iso-enzim. Iso-enzim dapat berasal dari jaringan yang berbeda. Dengan cara deteksi khas dapat membantu diagnosis bebeberapa penyakit. Contoh creatine kinase (CK MB)bermanfaat untuk diagnosis dini infark miokard

Ringkasan Enzim● Peningkatan aktivitas enzim adalah indikasi kerusakan sel atau peningkatan proliferasi sel.● Isoenzim adalah bentuk enzim, dengan struktural berbeda tapi mempunyai katalitik yang sama. Contoh isoenzim fosfatase alkali.

IMUNOGLOBULIN

STRUKTUR IMUNOGLOBIN

Imunoglobulin atau antibodi, adalah protein yang dibuat oleh sel plasma sumsum tulang sebagai reaksi imun. Struktur:Struktur dasar semua imunoglobulin sama yaitu 2 identical light dan 2 identical heavy polypeptide chain. Dibeda-bedakan menurut tipe heavy chain sebagai IgA, IgG, IgD, Ig E, IgM. ● Elektroforesis serum untuk konfirmasi adanya paraprotein● Penentuan imunoglobin dapat memberi keterangan tentang; defisiensi imunitas, reaksi terhadap infeksi.

4

HORMON

Dikenal tiga golongan hormon:1. Peptida atau protein. Kebanyakan hormon termasuk dalam golongan ini. Mungkin molekul kecil/sederhana seperti thyrotropine releasing hormone yang hanya terdiri atas 3 asam amino atau besar (glycoprotein dengan subunit).2. Derivatif asam amino, hanya sedikit termasuk golongan ini. Contoh adrenaline dan hormone tiroid.3. Hormon steroid. Semua derivate kolesterol

Daftar Pustaka :Faulker WR, editor-in-chief Geriartric Clinical Chemistry 1994, AACC Press, Washington DCGaw A et al, Clinical Biochemistry 1995, ISBN 0-443-04481-3, Churchill Livingstone HongkongMeites S, editor-in-chief Pediatric Clinical Chemistry 1989, AACC Press, Washington DC

5