Met as amino matakuliah zat gizi mikro.ppt

Metabolisme zat gizi mikro

1. METABOLISME PROTEIN METABOLISME PROTEIN
DAN ASAM AMINODAN ASAM AMINO
Drh Kadek Rachmawati, M.KesDrh Kadek Rachmawati, M.Kes

2. PROTEIN : polimer asam aminoPROTEIN : polimer asam amino
Fungsi protein :Fungsi protein :
* sebagai enzim* sebagai enzim
* sebagai hormon* sebagai hormon
* sbg alat transport dalam darah, mis : transfe-* sbg alat transport dalam darah, mis : transfe-
rin transpor zat besirin transpor zat besi
* mempertahankan keseimbangan asam-basa * mempertahankan keseimbangan asam-basa
cairan tubuhcairan tubuh
* sebagai antibodi* sebagai antibodi
* bagian dr struktur sel/jaringan/organ* bagian dr struktur sel/jaringan/organ

3. PROTEIN STRUKTURAL : PROTEIN STRUKTURAL :
protein yg berfungsi struktural, mis.: kolagen, protein yg berfungsi struktural, mis.: kolagen,
keratin dll.keratin dll.
PROTEIN FUNGSIONAL :PROTEIN FUNGSIONAL :
protein yg mengerjakan fungsi tertentu, mis. : protein yg mengerjakan fungsi tertentu, mis. :
enzim, hormon.enzim, hormon.
RUMUS ASAM AMINO :RUMUS ASAM AMINO :
R - CH – NH3R - CH – NH3
++
NH3 NH3
++
gugus amino gugus amino
COOCOO
--
R – CH – kerangka karbonR – CH – kerangka karbon
COOCOO
--

4. PENCERNAAN PROTEINPENCERNAAN PROTEIN
ProteinProtein
PepsinPepsin dalam lambung dalam lambung

DuodenumDuodenum
Tripsin, Kimotripsin, ElastaseTripsin, Kimotripsin, Elastase
Peptida KecilPeptida Kecil
Sel mukosa usus halusSel mukosa usus halus
DipeptidaseDipeptidase, , KarboksipeptidaseKarboksipeptidase, , AminopeptidaseAminopeptidase

Asam amino, Dipeptida & TripeptidaAsam amino, Dipeptida & Tripeptida
Asam amino DarahAsam amino Darah
Asam amino Sel tubuhAsam amino Sel tubuh

5. PENCERNAAN PROTEIN :PENCERNAAN PROTEIN :
Protein dalam makanan dicerna proteosaProtein dalam makanan dicerna proteosa
pepton polipeptida asam aminopepton polipeptida asam amino
HCl lambung :HCl lambung :
1. Mengaktifkan proenzim1. Mengaktifkan proenzim
2. Denaturasi protein2. Denaturasi protein
3. pH optimum pepsin akan menghidrolisis 3. pH optimum pepsin akan menghidrolisis
protein dalam lambung selanjutnya pencer-protein dalam lambung selanjutnya pencer-
naan diteruskan dalam usus oleh enzim2 endo-naan diteruskan dalam usus oleh enzim2 endo-
peptidase lainnya dan enzim2 eksopeptidase.peptidase lainnya dan enzim2 eksopeptidase.
dipeptidasedipeptidase
Dipeptida asam amino ke dlm darahDipeptida asam amino ke dlm darah
Rennin : koagulasi susu pd hewan muda/bayiRennin : koagulasi susu pd hewan muda/bayi

6. DAFTAR ASAM AMINO PENYUSUN PROTEIN :DAFTAR ASAM AMINO PENYUSUN PROTEIN :
Essesial :Essesial : Non-essensial :Non-essensial :
ArgininArginin * Alanin* Alanin
HistidinHistidin * Asparagin* Asparagin
IsoleusinIsoleusin * Aspartat* Aspartat
LeusinLeusin * Sistein* Sistein
LisinLisin * Glutamat* Glutamat
MetioninMetionin * Glutamin* Glutamin
FenilalaninFenilalanin * Prolin* Prolin
TreoninTreonin * Serin* Serin
TriptofanTriptofan * Tirosin* Tirosin
ValinValin * Hidroksilisin* Hidroksilisin
* Hidroksiprolin* Hidroksiprolin

7. METABOLISME ASAM AMINOMETABOLISME ASAM AMINO
Asam amino yg terbentuk di usus akan diabsorbsi Asam amino yg terbentuk di usus akan diabsorbsi
dan dibawa oleh peredaran darah ke dalam sel-sel dan dibawa oleh peredaran darah ke dalam sel-sel
tubuh.tubuh.
METABOLISME ASAM AMINO DI DALAM SEL :METABOLISME ASAM AMINO DI DALAM SEL :
1. 1. KATABOLISME KATABOLISME ::
* Katabolisme Nitrogen asam amino UREA* Katabolisme Nitrogen asam amino UREA
* Katabolisme kerangka karbon asam amino se-* Katabolisme kerangka karbon asam amino se-
nyawa amfiboliknyawa amfibolik
2. 2. ANABOLISMEANABOLISME sintesis protein sintesis protein
Ada 20 jenis asam amino dasar : 10 macam adalah Ada 20 jenis asam amino dasar : 10 macam adalah
asam amino essensialasam amino essensial
3. PEMBENTUKAN PRODUK KHUSUS3. PEMBENTUKAN PRODUK KHUSUS

8. ASAM AMINOASAM AMINO
PROTEIN N PRODUK PROTEIN N PRODUK
KHUSUS KHUSUS
UREA KERANGKA C UREA KERANGKA C

SENYAWA AMFIBOLIKSENYAWA AMFIBOLIK
ENERGI BIOSINTESIS MENJADI ENERGI BIOSINTESIS MENJADI
SENYAWA LAIN SENYAWA LAIN
Apabila asam amino dr makanan berlebihan (melebi-Apabila asam amino dr makanan berlebihan (melebi-
hi kebutuhan tubuh untuk sintesis protein, produk khuhi kebutuhan tubuh untuk sintesis protein, produk khu
sus dll.) maka kelebihan/sisanya tak dapat ditimsus dll.) maka kelebihan/sisanya tak dapat ditim
bun diubah menjadi lemak sebagai bun diubah menjadi lemak sebagai cadangan ka-cadangan ka-
lori tubuhlori tubuh

9. PADA KEADAAN PADA KEADAAN ASAM AMINO DR MAKANAN BER-ASAM AMINO DR MAKANAN BER-
LEBIHAN :LEBIHAN :
1. Untuk sintesis protein1. Untuk sintesis protein
2. Untuk sintesis produk khusus (serotonin) dll.2. Untuk sintesis produk khusus (serotonin) dll.
3. Sisa katabolisme3. Sisa katabolisme
N ureaN urea
Kerangka C senyawa amfibolik ( mis. AnggotaKerangka C senyawa amfibolik ( mis. Anggota
Siklus Asam Sitrat ) Sintesis lemak & glikogenSiklus Asam Sitrat ) Sintesis lemak & glikogen
PADA KEADAAN PADA KEADAAN KELAPARANKELAPARAN > katabolisme > katabolisme
Asam amino :Asam amino :
1. N urea1. N urea
2. Kerangka C dr asam amino senyawa amfibolik2. Kerangka C dr asam amino senyawa amfibolik
Energi & Sintesis glukosaEnergi & Sintesis glukosa

10. KESEIMBANGAN NITROGENKESEIMBANGAN NITROGEN : :
Protein dlm tubuh bersifat dinamis, selalu ada Protein dlm tubuh bersifat dinamis, selalu ada
sintesis dan degradasisintesis dan degradasi
Dengan mengukur jumlah Nitrogen yg masuk Dengan mengukur jumlah Nitrogen yg masuk
dan ke luar dpt diperkirakan kondisi meta-dan ke luar dpt diperkirakan kondisi meta-
lisme protein tubuh, oleh krn Nitrogen dlm lisme protein tubuh, oleh krn Nitrogen dlm
tubuh t.u. tdp pd proteintubuh t.u. tdp pd protein
‘‘N’ masuk tubuh lewat makananN’ masuk tubuh lewat makanan
‘‘N’ ke luar tubuh lewat urin, keringat & fesesN’ ke luar tubuh lewat urin, keringat & feses

11. Keseimbangan Nitrogen tubuh Keseimbangan Nitrogen tubuh positifpositif bila bila
‘ ‘N’ masuk tubuh > ‘N’ ke luar dr tubuh sin-N’ masuk tubuh > ‘N’ ke luar dr tubuh sin-
tesis protein > katabolisme asam aminotesis protein > katabolisme asam amino
Mis. : pertumbuhan, hamil, penyembuhanMis. : pertumbuhan, hamil, penyembuhan
Keseimbangan Nitrogen tubuh Keseimbangan Nitrogen tubuh negatifnegatif berar berar
ti katabolisme asam amino > sintesis proteinti katabolisme asam amino > sintesis protein
Mis. Saat kelaparan, sakitMis. Saat kelaparan, sakit
Keseimbangan Nitrogen yg Keseimbangan Nitrogen yg seimbangseimbang
Mis. : pada orang dewasa normal dan sehatMis. : pada orang dewasa normal dan sehat

12. BIOSINTESIS ASAM AMINOBIOSINTESIS ASAM AMINO
1. Dari 1. Dari senyawa amfiboliksenyawa amfibolik
αα-ketoglutarat glutamat glutamin-ketoglutarat glutamat glutamin
Piruvat alaninPiruvat alanin
Oksaloasetat aspartat asparaginOksaloasetat aspartat asparagin
D-3-fosfogliserat serinD-3-fosfogliserat serin
2. Dari 2. Dari asam amino non essensial lainasam amino non essensial lain
Glutamat prolin hidroksiprolinGlutamat prolin hidroksiprolin
Glisin serinGlisin serin

13. 3. Dari 3. Dari asam amino essensialasam amino essensial
Metionin + serin sisteinMetionin + serin sistein
Phenilalanin tirosinPhenilalanin tirosin
Lisin hidroksilisinLisin hidroksilisin

14. KATABOLISME NITROGEN ASAM AMINOKATABOLISME NITROGEN ASAM AMINO
As.As.αα-amino As -amino As αα-ketoglutarat NH3 CO-ketoglutarat NH3 CO
22
As.As.αα-keto L-glutamat urea-keto L-glutamat urea
transaminasitransaminasi
Hasil akhir :Hasil akhir :
1. Organisme ureotelik 1. Organisme ureotelik urea urea (mamalia) (mamalia)
2. Organisme urikotelik 2. Organisme urikotelik asam uratasam urat (reptil & (reptil &
burung )burung )
3. Organisme ammonitelik 3. Organisme ammonitelik ammoniaammonia (NH3) (NH3)
pd ikan bertulangpd ikan bertulang

15. TAHAP KATABOLISME NITROGEN TAHAP KATABOLISME NITROGEN
ASAM AMINOASAM AMINO
1. TRANSAMINASI1. TRANSAMINASI
2. DEAMINASI OKSIDATIF2. DEAMINASI OKSIDATIF
3. TRANSPOR AMONIA3. TRANSPOR AMONIA
4. SIKLUS UREA4. SIKLUS UREA

16. TRANSAMINASITRANSAMINASI
R-CH-NHR-CH-NH
22 R’-C=O R’-C=O
COOH COOHCOOH COOH
R-C=O R’-CH-NHR-C=O R’-CH-NH
22
COOH COOHCOOH COOH
Dikatalisis oleh enzim Dikatalisis oleh enzim transaminase transaminase = = aminoamino
transferasetransferase
Koenzim : Koenzim : piridoksal fosfatpiridoksal fosfat

17. Enzim transaminase didapatkan pada hampir Enzim transaminase didapatkan pada hampir
seluruh jaringan mamalia, yaitu :seluruh jaringan mamalia, yaitu :
1. 1. Alanin transaminaseAlanin transaminase
Piruvat Asam Piruvat Asam αα-amino-amino
L-alanin Asam L-alanin Asam αα-keto-keto
2. 2. Glutamat transaminaseGlutamat transaminase
αα-ketoglutarat Asam -ketoglutarat Asam αα-amino-amino
L-glutamat Asam L-glutamat Asam αα-keto-keto

18. Praktis semua ‘N’ asam amino yg dikatabo-Praktis semua ‘N’ asam amino yg dikatabo-
lisme akhirnya menjadi bagian dari asam lisme akhirnya menjadi bagian dari asam
amino amino glutamatglutamat
Hal ini penting krn pd proses Hal ini penting krn pd proses deaminasi oksideaminasi oksi
datifdatif, yg paling cepat pd mamalia adalah : , yg paling cepat pd mamalia adalah :
dari asam amino dari asam amino glutamatglutamat

19.  DEAMINASI OKSIDATIFDEAMINASI OKSIDATIF
NAD(P)+NAD(P)+ NAD(P)H + H+ NAD(P)H + H+


NH3NH3
L-GLUTAMATL-GLUTAMAT -KETOGLUTARAT-KETOGLUTARAT
ENZIMNYA: ENZIMNYA: L-GLUTAMAT DEHIDROGENASEL-GLUTAMAT DEHIDROGENASE
–REVERSIBEL REVERSIBEL
–SEBAGAI ENZIM PENGENDALI SEBAGAI ENZIM PENGENDALI
–INHIBITOR ALLOSTERIK: ATP, GTP, NADHINHIBITOR ALLOSTERIK: ATP, GTP, NADH
–AKTIVATOR ALLOSTERIK: ADP, GDPAKTIVATOR ALLOSTERIK: ADP, GDP
–DIDAPAT DI BERBAGAI JARINGAN DALAM SITOPLASMA DAN DIDAPAT DI BERBAGAI JARINGAN DALAM SITOPLASMA DAN
MITOKONDRIAMITOKONDRIA

20. TRANSPOR AMONIATRANSPOR AMONIA
Amonia bersifat toksikAmonia bersifat toksik, jadi tidak diangkut dlm , jadi tidak diangkut dlm
bentuk bebas dr jaringan ekstrahepatikbentuk bebas dr jaringan ekstrahepatik
Mekanisme utama :Mekanisme utama :
1. Terjadi pada 1. Terjadi pada sebagian besar jaringansebagian besar jaringan : :
Enzim Enzim Glutamin sintetaseGlutamin sintetase akan mengubah akan mengubah
ammonia menjadi ammonia menjadi glutaminglutamin nontoksik nontoksik
Glu + NHGlu + NH
44
++
+ ATP Gln + H + ATP Gln + H
22O + ADP + PiO + ADP + Pi
glutamin sintetaseglutamin sintetase
Glu = glutamat, Gln = glutaminGlu = glutamat, Gln = glutamin

21. Glutamat didapat dr Glutamat didapat dr αα-ketoglutarat (-ketoglutarat (TCA cy-TCA cy-
clecle) melalui reaksi transaminasi dgn asam ami-) melalui reaksi transaminasi dgn asam ami-
no lainno lain
Glutamin diangkut dlm darah ke Glutamin diangkut dlm darah ke hati, ginjalhati, ginjal dan dan
gutgut
Dlm hati glutamin dihidrolisis untuk melepas Dlm hati glutamin dihidrolisis untuk melepas
ammonia yg akan masuk siklus ureaammonia yg akan masuk siklus urea
Glutamin + H2O Glutamat + NHGlutamin + H2O Glutamat + NH
44
++
Dalam Dalam ginjalginjal glutaminase membebaskan glutaminase membebaskan
ammoniaammonia untuk untuk diekskresikandiekskresikan dgn kelebihan dgn kelebihan
asam darahasam darah

22. 2. Mekanisme yg terjadi 2. Mekanisme yg terjadi di ototdi otot
* * 30%30% dr amino Nitrogen yg dibentuk dr kata- dr amino Nitrogen yg dibentuk dr kata-
bolisme protein dikirim ke hati sebagai bolisme protein dikirim ke hati sebagai alanin alanin
* * Siklus glukosa – alaninSiklus glukosa – alanin
Glikolisis pd otot menghasilkan asam piruvat,Glikolisis pd otot menghasilkan asam piruvat,
piruvat akan mengalami transaminasi mem-piruvat akan mengalami transaminasi mem-
bentuk alaninbentuk alanin
Piruvat + Glutamat Alanin + Piruvat + Glutamat Alanin + αα-ketoglutarat-ketoglutarat
Kemudian Alanin diangkut ke hati, di hati terjadi Kemudian Alanin diangkut ke hati, di hati terjadi
reaksi sebaliknya : reaksi sebaliknya :
αα-ketoglutarat + Alanin Glutamat + Piruvat-ketoglutarat + Alanin Glutamat + Piruvat

23. Glutamat kemudian mengalami deaminasi oksi-Glutamat kemudian mengalami deaminasi oksi-
datif membentuk ammonia dan datif membentuk ammonia dan αα-ketoglutarat.-ketoglutarat.
Ammonia masuk siklus ureaAmmonia masuk siklus urea
Piruvat yg terbentuk mengalami Glukoneogene-Piruvat yg terbentuk mengalami Glukoneogene-
sis di hati membentuk glukosa kemudian disis di hati membentuk glukosa kemudian di
angkut dalam darah kembali ke ototangkut dalam darah kembali ke otot
Pada kelaparan sumber utama glukoneogene-Pada kelaparan sumber utama glukoneogene-
sis di hati adalah asam2 amino hasil pemecahansis di hati adalah asam2 amino hasil pemecahan
protein ototprotein otot

24. SKEMA TRANSPOR AMONIASKEMA TRANSPOR AMONIA
Glutamat

ATP NH4
+
H2O
ADP, Pi

Glutamin




Gutamat Urea
NH4
+

Glutamines

H2O
Glutamin Glu -KG
Pyr Ala
Glukosa
Asam2 amino
NH4
+
-KG Glu
Ala Pyr
Glukosa
Glutamin
sintetase
Sebagian besar
jaringan
HATI
OTOT

25. SIKLUS UREASIKLUS UREA
NH2NH2 dari ammoniadari ammonia
C = OC = O dari CO2dari CO2
NH2NH2 dari aspartatdari aspartat
Terjadi di Terjadi di hatihati, produk akhirnya , produk akhirnya ureaurea masuk masuk
sirkulasi darah dibuang lewat ginjal (sirkulasi darah dibuang lewat ginjal (urinurin))
Termasuk reaksi endergonik :Termasuk reaksi endergonik :
Sintesis 1 mol urea perlu 3 mol ATPSintesis 1 mol urea perlu 3 mol ATP

26. SIKLUS UREA

27. KATABOLISME KERANGKA KARBON ASAM KATABOLISME KERANGKA KARBON ASAM
AMINOAMINO
Kerangka C asam amino Kerangka C asam amino senyawa amfiboliksenyawa amfibolik ( se- ( se-
nyawa keto)nyawa keto)
Asam amino yg membentuk senyawa amfibolik anggoAsam amino yg membentuk senyawa amfibolik anggo
ta siklus asam sitrat : Oksaloasetat, fumarat, suksita siklus asam sitrat : Oksaloasetat, fumarat, suksi
nil KoA, ketoglutarat bersifat nil KoA, ketoglutarat bersifat glukogenikglukogenik
(dapat membentuk glukosa)(dapat membentuk glukosa)
Asam amino yg membentuk piruvat akan membentuk Asam amino yg membentuk piruvat akan membentuk
oksaloasetat bersifat oksaloasetat bersifat glukogenikglukogenik
Asam amino yg membentuk asetil KoA (tidak lewat Asam amino yg membentuk asetil KoA (tidak lewat
piruvat) / aseto asetil KoA bersifat piruvat) / aseto asetil KoA bersifat ketogenikketogenik
dapat membentuk senyawa ketondapat membentuk senyawa keton

28. Asam amino yg murni ketogenik : Asam amino yg murni ketogenik : Leusin & LisinLeusin & Lisin
Asam amino ketogenik dan glukogenik :Asam amino ketogenik dan glukogenik :
Isoleusin, Fenilalanin, TirosinIsoleusin, Fenilalanin, Tirosin
Asam amino yg lain bersifat GlukogenikAsam amino yg lain bersifat Glukogenik

29. KATABOLISME KERANGKA KARBON ASAM KATABOLISME KERANGKA KARBON ASAM
AMINOAMINO

30. PRODUK KHUSUSPRODUK KHUSUS
ASAM AMINOASAM AMINO PRODUK KHUSUS PRODUK KHUSUS
GlisinGlisin heme, purin, glutathion, kre heme, purin, glutathion, kre
atin, asam glikokholatatin, asam glikokholat
MetioninMetionin donor gugusan metil donor gugusan metil
Arginin kreatinArginin kreatin
Histidin histaminHistidin histamin
Triptofan serotoninTriptofan serotonin
Fenilalanin, Tirosin melanin, adrenalin, noradre-Fenilalanin, Tirosin melanin, adrenalin, noradre-
nalin, tiroksinnalin, tiroksin
Glutamat GABA (Gamma Amino Buti-Glutamat GABA (Gamma Amino Buti-
ric Acid)ric Acid)

31. TERIMA KASIHTERIMA KASIH