Kamis, 19 Mei 2011

MAKALAH BIOKIMIA TENTANG METABOLISME ASAM AMINO



KATA PENGANTAR

Puji syukur kita ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya serta taufik dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini yang berjudul “Metabolisme Asam Amino”. Salawat dan salam tidak lupa penulis kirimkan kepada baginda Rasulullah Nabi Muhammad SAW yang telah  membawa kita dari alam kebodohan menuju  zaman yang serba modern  dengan perkembangan ilmu pengetahuan seperti saat sekarang ini.

Ucapan terima kasih kepada orang-orang yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini. Sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini tepat pada waktunya. Ucapan terima kasih kepada Bapak/Ibu Dosen yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini. Makalah ini disusun dalam rangka untuk memenuhi tugas pada mata kuliah ” BIOKIMIA ”

Penulis menyadari tidak ada manusia yang sempurna. Penyusunan makalah ini masih banyak kekurangan serta masih jauh dari kesempurnaan. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang mendukung dari para pembaca untuk perbaikan dimasa yang akan datang. Akhir kata penulis mohon maaf apabila ada kesalahan dalam penulisan makalah ini. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.


Padang, April 2010

         PenulisOval: i

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .................................................................................... i

DAFTAR ISI .................................................................................................. ii

BAB I      PENDAHULUAN ........................................................................ 1

1.    Latar Belakang .......................................................................................... 1

1.2. Tujuan ........................................................................................................ 1

 

BAB  II     PEMBAHASAN ........................................................................... 2

2.1. Hubungan Metabolisme asam amino dengan Metabolisme Protein........... 2

2.2. Tahapan-tahapan yang terjadi dalam  siklus urea...............................         19

2.3. Katabolisma dan Anabolisme ................................................................... 22

BAB  III   PENUTUP ................................................................................... 29

3.1. Kesimpulan ............................................................................................... 29

 

DAFTAR PUSTAKA




BAB I
PENDAHULUAN
1.     Latar Belakang
Kira-kira 75% asam amino digunakan untuk sintesis protein. Asam-asam amino dapat diperoleh dari protein yang kita makan atau dari hasil degradasi protein di dalam tubuh kita. Protein yang terdapat dalam makanan di cerna dalam lambung dan usus menjadi asam-asam amino yang diabsorpsi dan di bawa oleh darah ke hati. Protein dalam tubuh dibentuk dari asam amino. Bila ada kelebihan asam amino akan di ubah menjadi asam ketogkutarat yang dapat masuk kedalam siklus asam sitrat.
Hati adalah organ tubuh dimana terjadi reaksi Anabolisme dan Katabolisme. Proses Metabolik dan katabolik juga terjadi dalam jaringan di luar hati. Asam amino yang terdapat dalam darah berasal dari tiga sumber yaitu absorpsi melalui dinding usus, hasil penguraian protein dalam sel dan hasil sintesis asam amino dalam sel. Hati berfungsi sebagai pengatur konsentrasi asam amino dalam darah.
1.2 Tujuan
Setiap suatu pembuatan makalah pasti mempunyai tujuan yang menyertaianya maka dari itu kami ingin menjelaskan hubungan metabolisme asam amino dengan metabolisme protein, tahapan-tahapan yang terjadi dalam siklus urea, dan penjelasan metabolisme dan katabolisme.
                                       BAB II              
PEMBAHASAN

2.1. Hubungan Metabolisme Asam Amino dengan Metabolisme    Protein
Asam amino adalah sembarang senyawa organic yang memiliki gugus fingsional karboksil (-COOH) dan anima (biasanya -NH2). Dalam biokimia seringkali pengertiannya dipersempit: keduanya terikat pada satu atom karbon (C) yang sama (disebut atom C "alfa" atau α). Gugus karboksil memberikan sifat asam dan gugus amina memberikan sifat basa. Dalam bentuk larutan, asam amino bersifat amfoterik : cenderung menjadi asam pada larutan basa dan menjadi basa pada larutan asam. Perilaku ini terjadi karena asam amino mampu menjadi zwitter-ion. Asam amino termasuk golongan senyawa yang paling banyak dipelajari karena salah satu fungsinya sangat penting dalam organisme, yaitu sebagai penyusun protein.

Metabolisme Asam Amino
Metabolisme asam amino adalah salah satu senyawa yang ada didalam tubuh makhluk hidup yang diantaranya hewan dan manusia yang berguna untuk sebagai sumber bahan utama pembentukan protein dalam tubuh.

Asam amino adalah sembarang senyawa organik yang memiliki gugus fungsional karboksil (-COOH) dan amina (biasanya -NH2). Dalam biokimia seringkali pengertiannya dipersempit: keduanya terikat pada satu atom karbon (C) yang sama (disebut atom C "alfa" atau α). Gugus karboksil memberikan sifat asam dan gugus amina memberikan sifat basa. Dalam bentuk larutan, asam amino bersifat amfoterik: cenderung menjadi asam pada larutan basa dan menjadi basa pada larutan asam. Perilaku ini terjadi karena asam amino mampu menjadi zwitter-ion. Asam amino termasuk golongan senyawa yang paling banyak dipelajari karena salah satu fungsinya sangat penting dalam organisme, yaitu sebagai penyusun protein.
Struktur asam amino secara umum adalah satu atom C yang mengikat empat gugus: gugus amina (NH2), gugus karboksil (COOH), atom hidrogen (H), dan satu gugus sisa (R, dari residue) atau disebut juga gugus atau rantai samping yang membedakan satu asam amino dengan asam amino lainnya.
Atom C pusat tersebut dinamai atom Cα ("C-alfa") sesuai dengan penamaan senyawa bergugus karboksil, yaitu atom C yang berikatan langsung dengan gugus karboksil. Oleh karena gugus amina juga terikat pada atom Cα ini, senyawa tersebut merupakan asam α-amino.
Asam amino biasanya diklasifikasikan berdasarkan sifat kimia rantai samping tersebut menjadi empat kelompok. Rantai samping dapat membuat asam amino bersifat asam lemah, basa lemah, hidrofilik jika polar, dan hidrofobik jika nonpolar.
Karena atom C pusat mengikat empat gugus yang berbeda, maka asam amino kecuali glisina memiliki isomer optik: l dan d. Cara sederhana untuk mengidentifikasi isomeri ini dari gambaran dua dimensi adalah dengan "mendorong" atom H ke belakang pembaca (menjauhi pembaca). Jika searah putaran jarum jam (putaran ke kanan) terjadi urutan karboksil-residu-amina maka ini adalah tipe d. Jika urutan ini terjadi dengan arah putaran berlawanan jarum jam, maka itu adalah tipe l. (Aturan ini dikenal dalam bahasa Inggris dengan nama CORN, dari singkatan COOH - R - NH2).
Pada umumnya, asam amino alami yang dihasilkan eukariota merupakan tipe l meskipun beberapa siput laut menghasilkan tipe d. Dinding sel bakteri banyak mengandung asam amino tiped.
Protein merupakan polimer yang tersusun dari asam amino sebagai monomernya. Monomer-monomer ini tersambung dengan ikatan peptida, yang mengikat gugus karboksil milik satu monomer dengan gugus amina milik monomer di sebelahnya. Reaksi penyambungan ini (disebut translasi) secara alami terjadi di sitoplasma dengan bantuan ribosom dan tRNA.
Pada polimerisasi asam amino, gugus -OH yang merupakan bagian gugus karboksil satu asam amino dan gugus -H yang merupakan bagian gugus amina asam amino lainnya akan terlepas dan membentuk air. Oleh sebab itu, reaksi ini termasuk dalam reaksi dehidrasi. Molekul asam amino yang telah melepaskan molekul air dikatakan disebut dalam bentuk residu asam amino.
Karena asam amino memiliki gugus aktif amina dan karboksil sekaligus, zat ini dapat dianggap sebagai sekaligus asam dan basa (walaupun pH alaminya biasanya dipengaruhi oleh gugus-R yang dimiliki). Pada pH tertentu yang disebut titik isolistrik, gugus amina pada asam amino menjadi bermuatan positif (terprotonasi, –NH3+), sedangkan gugus karboksilnya menjadi bermuatan negatif (terdeprotonasi, –COO-). Titik isolistrik ini spesifik bergantung pada jenis asam aminonya. Dalam keadaan demikian, asam amino tersebut dikatakan berbentuk zwitter-ion. Zwitter-ion dapat diekstrak dari larutan asam amino sebagai struktur kristal putih yang bertitik lebur tinggi karena sifat dipolarnya. Kebanyakan asam amino bebas berada dalam bentuk zwitter-ion pada pH netral maupun pH fisiologis yang dekat netral.
Struktur asam amino secara umum adalah satu atom C yang mengikat empat gugus: gugus amino  (NH2), gugus karboksil (COOH), atom hydrogen (H), dan satu gugus sisa (R, dari residue) atau disebut juga gugus atau rantai samping yang membedakan satu asam amino dengan asam amino lainnya.
Atom C pusat tersebut dinamai atom Cα ("C-alfa") sesuai dengan penamaan senyawa bergugus karboksil, yaitu atom C yang berikatan langsung dengan gugus karboksil. Oleh karena gugus amina juga terikat pada atom Cα ini, senyawa tersebut merupakan asam α-amino.
Asam amino biasanya diklasifikasikan berdasarkan sifat kimia rantai samping tersebut menjadi empat kelompok. Rantai samping dapat membuat asam amino bersifat asam lemah, basa lemah, hidrofilik jika polar, dan hidrofobik jika nonpolar.
Isomerisme pada asam amino





Dua model molekul isomer optis asam amino alanin
Karena atom C pusat mengikat empat gugus yang berbeda, maka asam amino kecuali glisina memiliki isomer optik: l dan d. Cara sederhana untuk mengidentifikasi isomeri ini dari gambaran dua dimensi adalah dengan "mendorong" atom H ke belakang pembaca (menjauhi pembaca). Jika searah putaran jarum jam (putaran ke kanan) terjadi urutan karboksil-residu-amina maka ini adalah tipe d. Jika urutan ini terjadi dengan arah putaran berlawanan jarum jam, maka itu adalah tipe l. (Aturan ini dikenal dalam bahasa Inggris dengan nama CORN, dari singkatan COOH - R - NH2).
Pada umumnya, asam amino alami yang dihasilkan eukariota merupakan tipe l meskipun beberapa siput laut menghasilkan tipe d. Dinding sel bakteri banyak mengandung asam amino tipe d.
Polimerisasi asam amino






Reaksi kondensasi dua asam amino membentuk ikatan peptida
Protein merupakan polime yang tersusun dari asam amino sebagai monomernya. Monomer-monomer ini tersambung dengan ikatan peptida, yang mengikat gugus karboksil milik satu monomer dengan gugus amina milik monomer di sebelahnya. Reaksi penyambungan ini (disebuttranslasi) secara alami terjadi di sitoplasma dengan bantuan ribosom dan tRNA.
Pada polimerisasi asam amino, gugus -OH yang merupakan bagian gugus karboksil satu asam amino dan gugus -H yang merupakan bagian gugus amina asam amino lainnya akan terlepas dan membentuk air. Oleh sebab itu, reaksi ini termasuk dalam reaksi dehidrasi. Molekul asam amino yang telah melepaskan molekul air dikatakan disebut dalam bentuk residu asam amino.
Zwitter-ion



                   Asam amino dalam bentuk tidak terion (kiri) dan dalam bentuk zwitter-ion
Karena asam amino memiliki gugus aktif amina dan karboksil sekaligus, zat ini dapat dianggap sebagai sekaligus asam dan basa (walaupun pH alaminya biasanya dipengaruhi oleh gugus-R yang dimiliki). Pada pH tertentu yang disebut titik isolistik, gugus amina pada asam amino menjadi bermuatan positif (terprotonasi, –NH3+), sedangkan gugus karboksilnya menjadi bermuatan negatif (terdeprotonasi, –COO-). Titik isolistrik ini spesifik bergantung pada jenis asam aminonya. Dalam keadaan demikian, asam amino tersebut dikatakan berbentuk zwitter-ion. Zwitter-ion dapat diekstrak dari larutan asam amino sebagai struktur kristal putih yang bertitik lebur tinggi karena sifat dipolarnya. Kebanyakan asam amino bebas berada dalam bentuk zwitter-ion pada pH netral maupun pH fisiologis yang dekat netral.
Asam amino dasar (standar)
Protein tersusun dari berbagai asam amino yang masing-masing dihubungkan dengan ikatan peptida. Meskipun demikian, pada awal pembentukannya protein hanya tersusun dari 20 asam amino yang dikenal sebagai asam amino dasar atau asam amino baku atau asam amino penyusun protein (proteinogenik). Asam-asam amino inilah yang disandi oleh DNA/RNA sebagai kode genetik.
Berikut adalah ke-20 asam amino penyusun protein (singkatan dalam kurung menunjukkan singkatan tiga huruf dan satu huruf yang sering digunakan dalam kajian protein), dikelompokkan menurut sifat atau struktur kimiawinya:


Asam amino alifatik sederhana
Asam amino hidroksi-alifatik
Asam amino dikarboksilat (asam)
Amida
Asam amino basa
Asam amino dengan sulfur
Prolin
  • Prolina (Pro, P) (memiliki gugus siklik)
Asam amino aromatik
Kelompok ini memiliki cincin benzena dan menjadi bahan baku metabolit sekunder aromatik.
Fungsi biologi asam amino
  1. Penyusun protein, termasuk enzim.
  2. Kerangka dasar sejumlah senyawa penting dalam metabolisme (terutama vitamin, hormon dan asam nukleat).
  3. Pengikat ion logam penting yang diperlukan dalam dalam reaksi enzimatik (kofaktor).

Asam Amino Esensial
Asam amino diperlukan oleh makhluk hidup sebagai penyusun protein atau sebagai kerangka molekul-molekul penting. Ia disebut esensial bagi suatu spesies organisme apabila spesies tersebut memerlukannya tetapi tidak mampu memproduksi sendiri atau selalu kekurangan asam amino yang bersangkutan. Untuk memenuhi kebutuhan ini, spesies itu harus memasoknya dari luar (lewat makanan). Istilah "asam amino esensial" berlaku hanya bagi organisme heterotrof.
Bagi manusia, ada delapan (ada yang menyebut sembilan) asam amino esensial yang harus dipenuhi dari diet sehari-hari, yaitu isoleusina, leusina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofan, dan valina. Histidina dan arginina disebut sebagai "setengah esensial" karena tubuh manusia dewasa sehat mampu memenuhi kebutuhannya. Asam amino karnitina juga bersifat "setengah esensial" dan sering diberikan untuk kepentingan pengobatan.
1.      ISOLEUCINE ( 4,13 % )
Diperlukan untuk pertumbuhan yang optimal. Perkembangan kecerdasan. Mempertahankan keseimbangan nitrogen tubuh. Diperlukan untuk pembentukan asam amino non esensial lainnya. Penting untuk pembentukan haemoglobin dan menstabilkan kadar gula darah (kekurangan dapat memicu gejala hypoglycemia).
2.      LEUCINE ( 5,80 % )
Pemacu fungsi otak. Menambah tingkat energi otot. Membantu menurunkan kadar gula darah yang berlebihan. Membantu penyembuhan tulang, jaringan otot dan kulit (terutama untuk mempercepat penyembuhan luka post - operative).
3.      LYCINE ( 4,00 %)
Bahan dasar antibodi darah. Memperkuat sistem sirkulasi. Mempertahankan pertumbuhan sel-sel normal. Bersama proline dan Vitamin C akan membentuk jaringan kolagen. Menurunkan kadar triglyserida darah yang berlebih. Kekurangan menyebabkan mudah lelah, sulit konsentrasi, rambut rontok, anemia, pertumbuhan terhambat dan kelainan reproduksi.
4.      METHIONINE ( 2,17 % )
Penting untuk metabolisme lemak. Menjaga kesehatan hati, menenangkan syaraf yang tegang. Mencegah penumpukan lemak di hati dan pembuluh darah arteri terutama yang mensuplai darah ke otak, jantung dan ginjal. Penting untuk mencegah alergi, osteoporosis, demam rematik dan toxemia pada kehamilan serta detoxifikasi zat-zat berbahaya pada saluran cerna.
  1. PHENYLALANINE ( 3,95 % )
Diperlukan oleh kelenjar tiroid untuk menghasilkan tiroksin yang akan mencegah penyakit gondok. Dipakai untuk mengatasi depresi juga untuk mengurangi rasa sakit akibat migrain, menstruasi dan arthritis. Menghasilkan norepinephrine otak yang membantu daya ingat dan daya hafal. Mengurangi obesitas.
  1. THEREONINE ( 4,17 % )
Meningkatkan kemampuan usus dan proses pencernaan. Mempertahankan keseimbangan protein. Penting dalam pembentukan kolagen dan elastin. Membantu hati, jantung, sistem syaraf pusat, otot-otot rangka dengan fungsi lipotropic. Mencegah serangan epilepsi.

  1. TRYPTOPHANE ( 1,13 % )
Meningkatkan penggunaan dari vitamin B kompleks. Meningkatkan kesehatan syaraf. Menstabilkan emosi. Meningkatkan rasa ketenangan dan mencegah insomnia (membantu anak yang hiperaktif). Meningkatkan pelepasan hormon pertumbuhan yang penting dalam membakar lemak untuk mencegah obesitas dan baik untuk jantung.
  1. VALINE ( 6,00 % )
Memacu kemampuan mental. Memacu koordinasi otot. Membantu perbaikan jaringan yang rusak. Menjaga keseimbangan nitrogen.
Jenis-jenis asam amino non-essensial :
1.                                                                                                                                  Aspartic acid
·         Membantu mengubah karbohidrat menjadi energy
·         Membangun daya tahan tubuh melalui immunoglobulin dan antibody
·         Meredakan tingkat ammonia dalam darah setelah latihan
2.                                                                                                                                    Glyicine
·         Membantu tubuh membentuk asam amino lain
·         Merupakan bagian dari sel darah merah dan cytochrome (enzim yang terlibat dalam produksi energi)
·         Memproduksi glucagon yang mengaktifkan glikogen
·         Berpotensi menghambat keinginan akan gula
3.                                                                                                                                    Alanine
·         Membantu tubuh mengembangkan daya tahan
·         Merupakan salah satu kunci dari siklus glukosa alanine yang memungkinkan otot dan jaringan lain untuk mendapatkan energi dari asam amino
4.                                                                                                                                    Serine
·         Diperlukan untuk memproduksi energi pada tingkat sel
·         Membantuk dalam fungsi otak (daya ingat) dan syaraf
Jenis – jenis asam amino bersyarat :
1. Arginine (asam amino essensial untuk anak2)
  • Diyakini merangsang produksi hormon pertumbuhan
  • Diyakini sebagai pemicu Nitric Oxide (suatu senyawa yang melegakan pembuluh darah untuk aliran darah dan pengantaran nutrisi yang lebih baik) dan GABA
  • Bersama glycine dan methionine membentuk creatine
2. Histidine (asam amino essensial pada beberapa individu)
  • Salah satu zat yang menyerah ultraviolet dalam tubuh
  • Diperlukan untuk pembentukan sel darah merah dan sel darah putih
  • Banyak digunakan untuk terapi rematik dan alergi
3. Cystine
  • Mengurangi efek kerusakan dari alkohol dan asap rokok
  • Merangsang aktivitas sel darah putih dalam peranannya meningkatkan daya tahan tubuh
  • Bersama L-Aspartic Acid dan L-Citruline menetralkan radikal bebas
  • Salah satu komponen yang membentuk otot jantung dan jaringan penyambung (persendian, ligamen, dan lain-lain)
  • Siap diubah menjadi energy
  • Salah satu elemen besar dari kolagen
4. Glutamic Acid (Asam Glutamic)
  • Pemicu dasar untuk glutamine, proline, ornithine, arginine, glutathine, dan GABA
  • Diperlukan untuk kinerja otak dan metabolisme asam amino lain.
5.Tyrosine
  • Pemicu hormon dopamine, epinephrine, norepinephrine, melanin (pigmen kulit), hormon thyroid
  •  Meningkatkan mood dan fokus mental
5.Glutamine
  • Asam amino yang paling banyak ditemukan dalam otot manusia
  • Dosis 2 gram cukup untuk memicu produksi hormon pertumbuhan
  • Membantu dalam membentuk daya tahan tubuh
  •  Sumber energi penting pada organ tubuh pada saat kekurangan kalori
  • Salah satu nutrisi untuk otak dan kesehatan pencernaan
  • Mengingkatkan volume sel otot
7. Taurine
  • Membantu dalam penyerapan dan pelepasan lemak
  • Membantu dalam meningkatkan volume sel otot
8. Ornithine
  • Dalam dosis besar bisa membantu produksi hormon pertumbuhan
  • Membantu dalam penyembuhan dari penyakit
  • Membantu daya tahan tubuh dan fungsi organ hati


Katabolisme asam amino
Asam-asam amino tidak dapat disimpan oleh tubuh. Jika jumlah asam amino berlebihan atau terjadi kekurangan sumber energi lain (karbohidrat dan protein), tubuh akan menggunakan asam amino sebagai sumber energi. Tidak seperti karbohidrat dan lipid, asam amino memerlukan pelepasan gugus amin. Gugus amin ini kemudian dibuang karena bersifat toksik bagi tubuh.
Enzim amino transferase memindahkan amino kepada α-ketoglutarat menghasilkan glutamat atau kepada oksaloasetat menghasilkan aspartat. Pelepasan amino dari glutamat menghasilkan ion ammonium.
Contoh reaksi transaminasi. Perhatikan alanin mengalami transaminasi menjadi glutamat. Pada reaksi ini dibutuhkan enzim alanin aminotransferase.
Glutamat juga dapat memindahkan amin ke rantai karbon lainnya, menghasilkan asam amino baru.
Contoh reaksi deaminasi oksidatif. Perhatikan glutamat mengalami deaminasi menghasilkan amonium (NH4+). Selanjutnya ion amonium masuk ke dalam siklus urea. Setelah mengalami pelepasan gugus amin, asam-asam amino dapat memasuki siklus asam sitrat melalui jalur yang beraneka ragam.
Gugus-gugus amin dilepaskan menjadi ion amonium (NH4+) yang selanjutnya masuk ke dalam siklus urea di hati. Dalam siklus ini dihasilkan urea yang selanjutnya dibuang melalui ginjal berupa urin. Proses yang terjadi di dalam siklus urea digambarkan terdiri atas beberapa tahap yaitu:
1)   Dengan peran enzim karbamoil fosfat sintase I, ion amonium bereaksi dengan CO2 menghasilkan karbamoil fosfat. Dalam raksi ini diperlukan energi dari ATP.
2)   Dengan peran enzim ornitin transkarbamoilase, karbamoil fosfat bereaksi dengan L-ornitin menghasilkan L-sitrulin dan gugus fosfat dilepaskan.
3)   Dengan peran enzim argininosuksinat sintase, L-sitrulin bereaksi dengan L-aspartat menghasilkan L-argininosuksinat. Reaksi ini membutuhkan energi dari ATP.
4)   Dengan peran enzim argininosuksinat liase, L-argininosuksinat dipecah menjadi fumarat dan L-arginin.
5)   Dengan peran enzim arginase, penambahan H2O terhadap L-arginin akan menghasilkan L-ornitin dan urea.








2.2. Tahapan-tahapan proses yang terjadi di dalam siklus urea
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 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. Berkaitan dengan hal ini, Asam amino dikelompokkan menjadi 3 kategori yaitu:
1)   Asam amino glukogenik
2)   ketogenik serta glukogenik, dan
3)   ketogenik.
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.
Sekelompok kecil asam amino yaitu isoleusin, fenilalanin, threonin, triptofan, dan tirosin bersifat glukogenik dan ketogenik. Akhirnya, seharusnya kita kenal bahwa ada 3 kemungkinan penggunaan asam amino. Selama keadaan kelaparan pengurangan rangka karbon digunakan untuk menghasilkan energi, dengan proses oksidasi menjadi CO2 dan H2O.
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.
Siklus Urea
  • Ammonia yang toxic (NH3) diubah menjadi ammonium ion (NH4+).
  • NH4+ diubah di liver jadi urea.
  • Urea terdiri dari 2 NH2:
    • 1 dari NH4+.
    • 1 dari aspartate.
  • Urea diekskresikan ke urin.
Jika asam amino berlebihan:
  • Untuk sintesis protein.
  • Untuk sintesis produk khusus.
  • Kalau masih sisa, dikatabolisme:
    • N untuk urea.
    • Kerangka karbon untuk senyawa amfibolik (bisa dipecah jadi energi atau sintesis glukosa).
    • Senyawa amfibolik yang terbentuk dapat digunakan untuk sintesis lemak dan glikogen.
SIKLUS KREBS
  • Proses perubahan asetil ko-A → H + CO2
  • Proses ini terjadi didalam mitokondria
  • Pengambilan asetil co-A di sitoplasma dilakukan oleh: oxalo asetat → proses pengambilan ini terus berlangsung sampai asetil co-A di sitoplasma habis
  • Oksaloasetat berasal dari asam piruvat
  • Jika asupan nutrisi kekurangan KH → kurang as. Piruvat → kurang oxaloaseta



2.3. Katabolisme Dan Anabolisme
Katabolisme
Katabolisme adalah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih rendah. Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di dalam
senyawa sumber. Bila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan cukup oksigen (aerob) disebut proses respirad, bila dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) disebut fermentasi.
Contoh Respirasi :
C6H12O6 + O2 ——————> 6CO2 + 6H2O + 688KKal.
(glukosa)
Contoh Fermentasi :
C6H1206 ——————> 2C2H5OH + 2CO2 + Energi.
(glukosa) (etanol)
Berdasarkan kebutuhan, dibedakan atas :
a.         Respirasi Aerob, yaitu respirasi yang membutuhkan oksigen bebas, jadi oksigen merupakan senyawa penerima hidrogen terakhir.
b.         Respirasi Anaerob, yaitu respirasi yang tidak membutuhkan oksigen bebas. Jadi sebagai penerima hidrogen terakhir bukan oksigen tetapi senyawa-senyawa tertentu seperti asam piruvat, asetaldehid.
a.         Respirasi Aerob
Respirasi sel secara Aerob berlangsung melalui empat tahap, yaitu :
1.      glikolisis
·         Berlangsung di sitoplasma
·         Berlangsung secara anaerob
·         Mengubah satu molekul glukosa (senyawa berkarbon 6) menjadi dua molekul        asam piruvat(senyawa berkarbon 3)
·         Dihasilkan energi sebesar 2 ATP dan 2 NADH untuk tiap molekul glukosa.
2.      Dekarboksilasi Oksidatif Asam Piruvat.
·         Berlangsung pada matriks mitokondria.
·         Mengubah Asam Piruvat (senyawa berkarbon 3) menjadi Asetil-KoA (senyawa berkarbon 2).
·         Dihasilkan 1 NADH dan CO2, untuk tiap molekul Asam Piruvat menjadi Asetil-KoA.
3.      Daur Krebs
·            Berlangsung pada metriks motokondria
·            Mengubah Asetil-KoA (senyawa berkarbon 2) menjadi CO2 (senyawa berkarbon 1).
·            Untuk tiap molekul senyawa Asetil-KoA dihasilkan IATP, 1 FADH dan3 NADH.
4.      Rantai Pengangkutan Elektron
·         NADH dan FADH merupakan senyawa pereduksi yang menghasilkan ion hidrogen.
·         Satu molekul NADH akan melepaskan / menghasilkan 3 ATP, sedangkan satu molekul FADH akan melepaskan / menghasilkan 2 ATP.

Proses
Jenis ekseptor
Jumlah ATP yang dihasilkan
Glikolisis
Glukosa--> 2 asam piruvat

2 NADH

2 ATP
Reaksi antara
2 asam piruvat-->2 asetil KoA + 2 CO2

2 NADH

Siklus Krebs
2 asetil KoA--> 4 CO2

6 NADH
2 FADH2

2 ATP
Transfer electron
10 NADH + 5 O2 -->10 NAD + H O
2 FADH + O2 -->2 FAD + 2 H2O


30 ATP
4 ATP
     Tabel Jumlah ATP yang dihasilkan selama respirasi sel
Pada proses glikolisis digunakan 2 molekul ATP sehingga gasil bersih ATP: 38-2 = 36
b.    Respirasi Anaerob
pada respirasi Anaerob jalur yang ditempuh meliputi :
1.      Glikolisis
2.      Pembentukan alkohol (fermentasi alkohol) atau pembentukan asam laktat (fermentasi asam laktat).
Fermentasi Alkohol :
\           Aseptornya : Aseltadehid, hasilnya etanol, terjadi pada sel tumbuhan
clip_image001   Reaksi : C6 H 12O6                             2 C2 H5 OH + 2 CO2 + 2 ATP
clip_image001            Glukosa                                                       Etanol
Fermentasi Laktat
Aseptornya : Asam Piruvat, hasilnya Asam Laktat, terjadi pada sel hewan.
clip_image002 Reaksi : C6 H 12O6                                      C3 H6 O3 + 2 ATP
clip_image003          Glukosa                                                      As, Laktat
Katabolisme Lemak dan Protein
Katabolisme lemak dimulai dengan pemecahan lemak menjadi gliserol dan asam lemak. Gliserol yang merupakan senyawa dengan 3 atom C dapat dirubah menjadi gliseral dehid 3-fosfat. Selanjutnya gliseral dehid 3-fosfat mengikuti jalur glikolisis sehingga terbentuk piruvat. Sedangkan asam lemak dapat dipecah menjadi molekul-molekul dengan 2 atom C. Molekul dengan 2 atom C ini kemudian diubah menjadi asetil koenzim A.

Anabolisme
Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks, nama lain dari anabolisme adalah peristiwa sintesis atau penyusunan. Anabolisme memerlukan energi, misalnya : energi cahaya untuk fotosintesis, energi kimia untuk kemosintesis






BAB III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Asam amino adalah asam karboksilat yang mempunyai gugus amino. Asam amino yang terdapat sebagai komponen protein mempunyai gugus – NH2
Pada atom karbon α dari posisi gugus –COOH. Ada 20 macam asam amino, yang masing-masing ditentukan oleh jenis gugus R atau rantai samping dari asam amino.
Jalur metabolisme utama dari asam-asam amino terdiri atas :
Produksi asam amino dari pembongkaran protein tubuh, digesti protein diet serta sintesis asam amino di hati.
Katabolisme asam amino menjadi energi melalui siklus asam serta siklus urea sebagai proses pengolahan hasil sampingan pemecahan asam amino.
Sintesis protein dari asam-asam amino.




Daftar Pustaka








1 komentar: