Metabolisme protein (5)

1. METABOLISME
PROTEIN
Disampaikan oleh: Wiralis

2. TUJUAN BELAJAR
Setelah Kuliah mahasiswa mampu memahami :
• Pengertian, struktur, sifat protein dan asam amino
• Fungsi Protein dan asam amino
• Pencernaan, penyerapan dan utilisasi protein dan
asam amino
• Reaksi umum transaminase dan Deaminase serta
dekarboksilase
• Tahap dan jalur pembentukan asam amino non
esensial
• Tahap jalur asam amino untuk masuk siklus krebs
• Metabolisme asam amino rantai lurus dan rantai
cabang

3. PENGERTIAN, STRUKTUR, SIFAT
PROTEIN DAN ASAM AMINO

4. • Polimer molekul asam-
asam amino (± 20-24
jenis) yang sama atau
berbeda-beda yang
tersususun (100-1000
molekul) dan dihubungkan
dengan ikatan kovalen
(ikatan peptida) antara
gugus amino (-NH2)
dengan gugus karboksil
(-COOH)
• BERAT MOLEKUL
PROTEIN:
16000-1000000
PENGERTIAN
PROTEIN

5. STRUKTUR PROTEIN/PEPTIDA
NH2
CO
R1
C H
R2
R3
C H
C HCO
COOHNH
NH
Ikatan peptida
backbone

6. • primer
• Sekunder
• Tersier
• Kuarter
PROTEIN
BERDASARKAN
JUMLAH
IKATAN
• Protein sederhana
• Protein
Konjunggasi
• Protein Turunan
PROTEIN
BERDASARKAN
KOMPONEN
YANG
MEMBENTUK
MOLEKUL

7. Asam amino
(bahan pembentukan protein)
-karbon
Kumpulan
- karboksil
Kumpulan R/
Kump. Sisi/
Kump. Fungsi
-

8. SIFAT PROTEIN DAN ASAM AMINO
• Tidak tahan asam
• Tidak tahan panas  denaturasi

9. 1. ENZIM : hexokinase, Phospholipase, DNA-polimerase dll
2. RESEPTOR SPESIFIK thd : hormon, faktor tumbuh, sitokin
3. FAKTOR EKSPRESI GEN : TF (fos, jun, p53 ), Faktor translasi
4. PROTEIN pemroses SIGNAL : protein G, Ras, RTK, MPK,
5. MOLEKUL KONTRAKSI : Actin, Miosin, Dynein
6. Molekul adhesi sel : Cadherin, Selectin, Integrin, ICAM
7. Kerangka sel : tubulin
8. TOKSIN : toksin difteri, toksin ular
9. MOLEKUL TRANSPORT : Hb, Mb, Transferrin, Ceruloplasmin,
Metallothionein
PERAN PROTEIN

10. 10. KANAL ION : kanal Ca, kanal Na, Kanal K
11. PENGUAT SEL / JARINGAN : Kolagen integrin, selektin, laminin
12. FAKTOR PERTUMBUHAN SEL : EGF, IGF, PDGF
13. HORMON : GH, TSH, Insulin, Glukagon
14. PROTEIN PENGGUMPALAN DARAH : fibrinogen, trombolastin
15. ANTI-BODI : Ig M, Ig D, Ig G, Ig A, Ig E
16. MOLEKUL PENGINDERA : rhodopsin
17. CADANGAN ASAM AMINO : ovalbumin
PERAN PROTEIN

11. PENCERNAAN, PENYERAPAN
DAN UTILISASI PROTEIN DAN
ASAM AMINO

12. Sumber Protein

13. JALUR METABOLISME PROTEIN
BAHAN
MAKANAN DI
CERNA
ASAM AMINO
 DIABSORBSI
 POOL AA
ANABOLISME
DAN
KATABOLISME
PRODUK HASIL
METABOLISME
UTILISASI

14. JALUR METABOLISME PROTEIN
TRANSAMINSI
• Memotong dan memisahkan gugus karbon dan gugus amin
DEAMINASI
• Masuknya gugus amin ke jalur urea
DEKARBOKSILASI
• Reaksi yang mengubah asam piruvat (yang beratom C3)
menjadi senyawa baru Asetil koenzim-A (( yang beratom C2)
 sebagai tahap awal memasuki sikus krebs

15. 15
Carbohydrate Protein Fat
Digestion and absorption
Simple sugars Amino acids Fatty acids
(mainly glucose) + glycerol
Catabolism
Acetyl-CoA
Citric
acid 2H ATP
cycle
2CO2
SEMUA MOLEKUL PENGHASIL ENERGI MASUK DALAM SIKLUS KREBS

16. 16
TRANSPORT DAN MET PROTEIN  MELEWATI
METABOLISME INTERMEDIAT

17. 17
METABOLISME PROTEIN
9
5
6
78
2
1
4
3

18. Protein
Intraseluler
Asam
amino
Asam α keto
NH4
+ Ekskresi
Biosintesis asam amino, nukleotida
TCA
Respirasi
CO2 + H2O
Glukosa
Glukoneog
enesis
JALUR DEAMINASE

19. PENGERTIAN UMUM/DEFINISI
DEKARBOKSILASI
• Terjadinya reaksi kimia yang menyebabkan
sebuah gugus karboksil (-COOH) terlepas dari
senyawa semula menjadi CO2
• Reaksi yang mengubah asam piruvat (yang
beratom C3) menjadi senyawa baru Asetil
koenzim-A (( yang beratom C2)  sebagai
tahap awal memasuki sikus krebs

20. PERUBAHAN DEKARBOKSILASI ASAM
AMINO DARI PIRUVAT  ASETIL COA
Dekarboksilasi oksidatif adalah reaksi yang mengubah
asam piruvat yang beratom 3 C menjadi senyawa baru
yang beratom C dua buah, yaitu asetil koenzim-A (asetil
ko-A)

21. ENZIM YANG BERPERAN DALAM REAKSI
DEKARBOKSILASI
• Dekarboksilase
• Dekarboksiliase
• Dehidrogenase
• Dihidrolipoil transasetilase

22. SIKLUS KREBS PADA PERISTIWA
DEKARBOKSILASI

23. TEMPAT REAKSI DEKARBOKSILASI

24. DEKARBOKSILASI ASAM AMINO
• Reaksi asam amino  Senyawa yang
mengandung amin
ASAM AMINO SENYAWA BARU
(AMIN)
Triptofan Triptamina
Fenilalanina Fenilaetilamina
Triosina Tiramina
Histidina Histamina
Serina Etanolamin
Asam Glutamat GAbA

25. DEKARBOKSILASI ASAM AMINO
ASAM AMINO SENYAWA BARU
(AMIN)
Lisina Kadavirina
Arginina agmatina
Ornitina Putresina
5-HTP Serotonin
L-DOPA Dopamina

26. DEKARBOKSILASI ASAM AMINO
SENYAWA
LAMA
SENYAWA
BARU
Piruvat Asetil Ko-A
Oksalosuksinat α-Ketoglutarat
Asam α-
Ketoglutarat
Suksinat-Co-A

27. • Asam amino non esensial : Alanin, sistein,
Glysin, Tyrosin, Aspartat, Glutamat, Glutamin,
Prolin, Serin, Asparagin
• Asam amino esensial : Valin, Leusin,
Phenilalanin, Trpyptopan, Histidin, Metionin,
Threonin, Isoleusin, Lysin dan Arginin (utk Arg
 manusia hanya mampu mensintesis 2/3 dr
kebutuhan)
TAHAP PEMBENTUKAN ASAM AMINO

28. senyawa intermediet metabolisme ASAM AMINO DAN
JALUR PEMBENTUKAN ASAM AMINO NON ESENSIAL
TAHAP PEMBENTUKAN
ASAM AMINO

29. METABOLISME ASAM AMINO
RANTAI LURUS DAN CABANG
• Metabolisme Asam Amino Rantai Lurus dan
Rantai Cabang  proses sintesis (anabolisme)
dan proses penguraian (katabolisme) senyawa
atau komponen dalam sel hidup
• Semua reaksi metabolisme dikatalis oleh enzim
• Protein pada dasarnya merupakan struktur
gugus asam amino Asam amino dikenal dalam
berbagai bentuk yang pada dasarnya ada: •
Gugus Amina (NH2) • Karboksil (COOH) •
Hidrogen (H) • Gugus R (rantai cabang) yang
menentukan asam aminonya

30. Asam
Amino
Simbol Struktur pKa1 (C-
COOH)
pKa2 (C-NH2) pKa2 (Kump.R)
Glisina Gly; G 2.4 9.8 -
Alanina Ala; A 2.4 9.8 -
Valina Val; V 2.2 9.9 -
Leusina Leu; L 2.3 9.7 -
Isoleusina Ile; I 2.3 9.8 -
Asam Amino kelompok R: Alifatik
• Asam amino jenis ini bersifat hidrofobik dan lazimnya dijumpai dalam
bagian
dalam protein

31. Asam
Amino
Simbol Struktur pKa1 (C-
COOH)
pKa2 (C-NH2) pKa2 (Kump.R)
Sisteina Cys; C 2.4 9.8 -
Metionina Met; A 2.4 9.8 -
Asid
Aspartik
Asp; D 2.0 9.9 3.9
Asparagina Asn; N 2.1 8.8 -
Asid
Glutamik
Glu; E 2.1 9.5 4.1
Glutamine Gln; Q 2.2 9.1 -
Asam Amino kelompok R: Mengandungi Sulfur
Asam Amino kelompok R: Bersifat Asam dan Bentuk Amidanya
• Asam amino bersifat hidrofilik
• Mampu membentuk ikatan hidrogen
• Ditemui pada bahagian luar permukaan protein
• Ditemui bersifat aktif

32. Asam
Amino
Simbo
l
Struktur pKa1
(C-
COOH)
pKa2 (C-NH2) pKa2 (Kump.R)
Arginina Arg; R 1.8 9.0 12.5
Lisina Lys; K 2.2 9.2 10.8
Histidina His; H 1.8 9.2 6.0
Asam Amino berkumpulan R: Bersifat Basa
• Asam amino bersifat hidrofilik
• Dapat membentuk ikatan hidrogen
• Ditemui bagian luar permukaan protein
• Ditemui bersifat aktif

33. Asam Amino Simbol Struktur pKa1
(C-
COOH)
pKa2 (C-NH2) pKa2 (Kump.R)
Fenilalanina Phe; F 2.2 9.1 -
Tirosina Tyr; Y 2.2 9.1 10.1
Triptophan Trp; W 2.4 9.4 -
Asid Amino berkumpulan R: Rantai Aromatik
• Asam amino Tyr. bersifat hidrofilik
• Dapat membentuk ikatan hidrogen
• Ditemui pada bahagian luar permukaan protein
• Ditemui bersifat aktif

34. Prolina Pro; P 2.0 10.6 -
Asam Amino Simbol Struktur pKa1
(C-
COOH)
pKa2 (C-NH2) pKa2 (Kump.R)
Asam Amino

35. METABOLISME RANTAN CABANG DAN
LURUS
•Asam amino rantai cabang
:alanin, arginin, asparagin,
dan asam aspartat
•Asam amino yang memiliki
rantai lurus adalah leusin,
isoleusin, dan valin

36. FAKTOR YANG MEMPENGARUHI
METABOLISME PROTEIN
• Penyakit : Peningkatan kadar kereatinin terjadi
pada gagal ginjal akut dan kronis, shok yang
lama, kanker, lupus aritematosus, nefropatie
diabetic, gagal jantung kongesti, AMI ( akut
miokard infark),
• Konsumsi daging sapi tinggi
• Obat yang dapat meningkatkan kadar kreatinin
adalah vitamin C, metildopa, litium karbonat,
dan antibiotic golongan sefalosporin,
amfetorisin B, aminoglikosid, dan kanamisin.