By Kelompok 2

Metabolisme:Keseluruhan reaksi yang terjadi di dalam sel,Meliputi proses penguraian & sintesis molekul kimia yang menghasilkan & membutuhkan panas (energi) serta dikatalisis oleh enzim.

Protein adalah salah satu makrobiomolekuler, fungsi utamanya sebagai pembentuk struktur sel mahluk hidup termasuk manusia.

Protein adalah polimer dari asam-asam amino yang tersambung melalui ikatan peptida, oleh karenanya dapat juga disebut sebagai polipeptida.

Pencernaan ProteinProtein dalam makanan dicerna proteosa pepton polipeptida asam amino

Berat molekulnya besar, ribuan sampai jutaan, sehingga merupakan suatu makromolekul.

Umumnya terdiri dari 20 macam asam amino. Asam amino berikatan secara kovalen satu dengan yang lain dalam variasi urutan yang bermacam-macam membentuk suatu rantai polipeptida.

Terdapatnya ikatan kimia lain, yang menyebabkan terbentuknya lengkungan rantai polipeptida manjadi struktur tiga dimensi protein.

Strukturnya tidak stabil terhadap bebrapa faktor seperti pH, radiasi, temperatur, pelarut organik, dan detergen.

Umumnya reaktif dan sangat spesifik disebabkan terdapatnya gugus samping yang reaktif dan susunan khas struktur makromolekulnya.

Protein strukturalProtein Simpanan/ CadanganProtein TransporProtein HormonalProtein ReseptorProtein KontraktilProtein EnzimatikProtein ToksinAntibodi Protein Penggumpal

Struktur Primer

Struktur Sekunder

Struktur Kuartener

Struktur Kuartener yaitu penyusun protomer dalam protein oligomerik. Contohnya Hemoglobin.

Sedangkan Protomer yaitu banyak protein ada sebagai oligomer atau molekul-molekul besar terbentuk dari penggumpalan khas dari sub unit yang identik atau berlainan.

Asam amino karboksilat

Metabolisme Asam AminoAsam amino yang terbentuk di usus akan diabsorpsi dan dibawa oleh peredaran darah ke dalam sel-sel tubuh.Metabolisme Asam amino di dalam selKatabolisme:Katabolisme Nitrogen asam amino ureaKatabolisme kerangka karbon asam amino senyawa amfibolikAnabolisme Sintesis proteinAda 20 macam asam amino dasar : 8 macam adalah asam amino esensialPembentukan Produk khusus

Pada keadaan asam amino dari makanan berlebihan : Untuk sintesis proteinUntuk sintesis produk khusus (serotonin) dllSisa katabolismeN ureaKerangka C senyawa amfibolik (misalnya anggota siklus asam sitrat) sintesis lemak, sintesis glikogen.Pada keadaan kelaparan : katabolisme asam amino meningkatN ureaKerangka C senyawa amfibolik

EnergiSintesis Glukosa

Asam amino esensial : Tak dapat disentesis oleh tubuh, hanya bisa didapat dari luar/makanan.Asam amino setengah esensial :Pada tubuh manusia dewasa sehat mampu memenuhi kebutuhannya.Asam amino non esensial : Dapat disentesis oleh tubuh dari senyawa lain.

Asam amino esensialisoleusinaleusinalisinametioninafenilalaninatreoninatriptofandan valina

Asam amino setengah esensialHistidinadan arginina

AlaninAsparginAspartatSisteinGlutamatGlutaminProlinSerinTirosin

Asam amino memiliki atom karbon asimetris, kecuali glisinAsam amino mempunyai sifat aktif optik.Jumlah stereoisomer yang mungkin terjadai sebanyak 2n; dimana n adalah jumlah atom karbon asimetris.

D dan L merupakan bayangan cermin satu dengan yang lain

a. Reaksi Ninhidrin

1-fluoro-2,4-dinitrobenzen (FDNB)

Beberapa sifat utama molekul protein yaitu :Berat molekulnya besar, ribuan sampai jutaan, sehingga merupakan suatu makromolekul.Umumnya terdiri dari 20 macam asam amino. Asam amino berikatan secara kovalen satu dengan yang lain dalam variasi urutan yang bermacam-macam membentuk suatu rantai polipeptida.Terdapatnya ikatan kimia lain, yang menyebabkan terbentuknya lengkungan rantai polipeptida manjadi struktur tiga dimensi protein.Strukturnya tidak stabil terhadap bebrapa faktor seperti pH, radiasi, temperatur, pelarut organik, dan detergen.Umumnya reaktif dan sangat spesifik disebabkan terdapatnya gugus samping yang reaktif dan susunan khas struktur makromolekulnya.

Berat molekulnya besar, ribuan sampai jutaan, sehingga merupakan suatu makromolekul.Umumnya terdiri dari 20 macam asam amino. Asam amino berikatan secara kovalen satu dengan yang lain dalam variasi urutan yang bermacam-macam membentuk suatu rantai polipeptida.Terdapatnya ikatan kimia lain, yang menyebabkan terbentuknya lengkungan rantai polipeptida manjadi struktur tiga dimensi protein.Strukturnya tidak stabil terhadap bebrapa faktor seperti pH, radiasi, temperatur, pelarut organik, dan detergen.Umumnya reaktif dan sangat spesifik disebabkan terdapatnya gugus samping yang reaktif dan susunan khas struktur makromolekulnya.

Struktur Sekunder.

Molekul terbesar yang ditemukan di dalam tubuh.Terdapat pada Nukleus (inti sel)

Satuan pembentuknya nukleotida Pada manusia dan organisme lain asam nukleat merupakan pembawa iunformasi genetikTerdapat 2 macam asam nukleat :Asam deoksiribonukleat (DNA) membawa materi genetik (kromosom) dan menyediakan instruksi sintesis protein.Asam ribonukleat (RNA) diperlukan untuk sintesis protein.Keduanya tersusun atas :Basa NitrogenGulaPhosphat

Basa nitrogen DNA: Purin: Adenin (A) dan Sitosin ( S ) Pirimidin: Timin ( T ) dan Guanin ( G ) RNA: Purin: Adenin (A) dan Sitosin ( S ) Pirimidin: Urasil ( U ) dan Guanin ( G ) Kedua macam nukleotida ini terikat dengan pentosa

Gula

Pada DNA deoksiribosa Pada RNA ribosa

Fungsi asam nukleat yang amat penting adalah:Berperan dalam mekanisme molekular, yaitu menyimpan, mereplikasi dan mentranskripsi informasi genetika.Peranan asam nukleat dalam sel, yaitu hubungannya dengan metabolisme dan reaksi-reaksi transformasi energi.Selain itu, ditemukan beberapa nukleotida yang berperan sebagai ko-enzim, antara lain sebagai ko-enzim pembawa energi, perpindahan asam asetat, zat gula, senyawa amina dan biomolekul lainnya, juga sebagai ko-enzim dalam oksidasi reduksi.

Asam Nuklet (dimakan dalam bentuk nukleoprotein)Enzim proteolitik --------------------- di usus Asam Nukleat Nuklease (DNAase & RNAase) ------ di getah pankreas Nukleotida Polinukleotidase = fosfoesterase---di usus Mononukleotida Nukleotidase & fosfatase Nukleosida Fosforilase ----------- ususBasa purin dan Pirimidin

Guanin Adenosin

Xantin Hipoxantin

Asam Urat

Absorsi di usus

Ekskresi sebagai asam urat di urine

Purin PirimidinKedua macam nukleotida ini terikat dengan pentosa

Purin UtamaAdeninGuanineLainnyaHipoxanthineXanthineZat intermediate dari metabolisme Adenin dan Guanine

Suatu senyawa organik heterosiklik yang terdiri dari sebuah cincin pirimidin yang dihubungkan ke cincin imidazoleJenis yang paling banyak didistribusikan yang mengandung heterocycle alamBersifat nonesensial secara dietetik diuraikan disaluran cerna menjadi mononukleotida sehingga dapat diserap menjadi basa purin

FungsiKomponen biokimia yang penting dalam biomolekular lainnya, seperti ATP, GTP, AMP cyclic, NADH dan koenzim-ABerfungsi secara lansung sebagai neurotransmitter yang bekerja pada reseptor purigenic

Biosintesis PurinePada manusia, biosintesis purin untukmemenuhi kebutuhan asam nukleatUreotelic: bahan akhir dari bahan nitrogenyang tidak berguna berupa ureumUricotelic:bahan akhir dari bahan nitrogenyang tidak berguna berupa asam urat (ekskresimelalui urine)

Konversi IMP ke AMP dan GMP

PurinePurin Utama

Adenine dan guanine

*

AdenineGuanineGuanine Merupakan satu dari dua basa N Purina yang Menyusun DNA dan RNA. Dalam DNA pilin ganda, guanina berikatan dengan sitosina melalui tiga ikatan Hidrogen. Guaninaa Membentuk nukleosida bersama dengan gula ribosa yang dinamakan guanosina. Bentuk deoksiguanosina yang berikatan dengan tiga Gugus Fosfat anorganik (dGTP) Merupakan salah satu bahan baku dalam teknik PCR.

Purin lainnyaHypoxamine dan xantine

Konversi purin, ribonukleosida, deoxyribonukleosida menjadi mononukleotidaMemerlukan energi yang lebih rendah daripada sintesis de novoFosforibosilasi purin bebas oleh PRPPmembentuk purin 5'-mononukleotida (Pu-RP)Pu + PRPP PRP + PPi

Hepar sebagai tempat utama biosintesis nukleotida purin menyediakan purin dan nukleosida purin untuk diselamatkan dan digunakan oleh jaringan-jaringan yang tidak mampu membentuk kedua zat tersebutContoh:Pada otak manusia memiliki glutamin amidotransferase dalam kadar rendah sehingga bergantung pada purin eksogen

Katabolisme PurinHasil akhir katabolisme purin pada manusia adalah asam urat99% asam urat manusia didapat dari substrat oleh nukleosida purinfosforilase (komponen penting pada purin salvage pathway) Xantin oksidase:sangat aktif pada hati, usus halus, ginjalmenghambat pembentukan asam uratpegang peranan penting pada keadaan hiperurikemia dan goutPada orang normal (dalam jumlah kecil): asam urat (berasal darimetabolisme asam nukleat oleh flora bakteri dalam usus) diabsorbsi danlangsung diekskresiPada golongan primata rendah: terdapat enzim urikase yang merubahasam urat menjadi allantoin yang sangat mudah larut dalam air

Adenosin

NH3Adenosin deanosinAdenosin deanosinPurin nukleosida fosforilsePiRibose 1-PHipoxantin

Pirimidin utamaSitosinUrasilTimin

MEMERLUKAN: PRPP, glutamin, CO2, aspartat, H4folatBeda dg biosintesis purin: ribosefosfat disini diikat pada akhir reaksiEnzim pd reaksi (4): dlm mitokondria, lainnya dlm sitosol(12) H2Folat H4Folat oleh dihidrofolat reduktase dipakai lagi. Inhibitor: MTX (methotrexat)

Mammalia tidak dapat mengubah basa pirimidin bebas menjadi nukleotidanya, tetapi mempunyai salvage pathway untuk mengubah nukleosida pirimidin, uridin, sitidin dan timidin menjadi nukleotida pirimidinnyaEnzim orotat fosforibosiltransferase dapat mengsalvage asam orota menjadi OMP, tetapi asam orotat tidak dianggap sebagai basa pirimidin murniEnzim ini tidak dapat memakai basa pirimidin sebagai substratnya meskipun ia dapat mengubah allopurinol (4-hidroksipirazolo-pirimidin) menjadi nukleotida.

URIDINUridin sitisin kinaseSITIDINUMPTMPCMP

ADPATPTIMIDIN

ATPADP

Terutama terjadi di hati dengan hasil akhirnya berupa zat-zat yang mudah larut dalam air.Hasil akhir katabolisme purin sukar larut (as.urat, sodium urat) Hasil akhir katabolisme berupa -lanin (dari sitosin dan urasil) dan -amino isobutirat (dari timin)

Ekskresi -aminoisobutirat meningkat pada leukemia dan radiasi sinar X, akibat peningkatan destruksi sel dan DNA nya.Ekskresi -aminoisobutirat juga meningkat pada 25% orang normal dari etnis Cina dan JepangUntuk pseudouridin yang terdapat dalam tRNA, tidak ada mekanisme hidrolisa atau fosforilasi untuk nukleosida ini menjadi basa pirimidinnya (urasil), sehingga pseudouridin diekskresikan sebagai pseudouridin dalam urine manusia

*