Selasa, 18 Oktober 2011

protein



PROTEIN TUBUH
  • ¾ zat padat tubuh terdiri dari protein (otot, enzim, protein plasma, antibodi, hormon)
  • Protein merupakan rangkaian asam amino dengan ikatan peptide
  • Banyak protein terdiri ikatan komplek dengan fibril → protein fibrosa
  • Macam protein fibrosa: kolagen (tendon, kartilago, tulang); elastin (arteri); keratin (rambut, kuku); dan aktin-miosin

MACAM PROTEIN
  • Peptide: 2 – 10 asam amino
  • Polipeptide: 10 – 100 asam amino
  • Protein: > 100 asam amino
  • Antara asam amino saling berikatan dengan ikatan peptide
  • Glikoprotein: gabungan glukose dengan protein
  • Lipoprotein: gabungan lipid dan protein

ASAM AMINO
  • Asam amino dibedakan: asam amino esensial dan asam amino non esensial
  • Asam amino esensial: T2L2V HAMIF (treonin, triptofan, lisin, leusin, valin → histidin, arginin, metionin, isoleusin, fenilalanin)
  • Asam amino non esensial: SAGA SATGA (serin, alanin, glisin, asparadin → sistein, asam aspartat, tirosin, glutamin, asam glutamat)

TRANSPORT PROTEIN
  • Protein diabsorpsi di usus halus dalam bentuk asam amino → masuk darah
  • Dalam darah asam amino disebar keseluruh sel untuk disimpan
  • Didalam sel asam amino disimpan dalam bentuk protein (dengan menggunakan enzim)
  • Hati merupakan jaringan utama untuk menyimpan dan mengolah protein

PENGGUNAAN PROTEIN UNTUK ENERGI
  • Jika jumlah protein terus meningkat → protein sel dipecah jadi asam amino untuk dijadikan energi atau disimpan dalam bentuk lemak
  • Pemecahan protein jadi asam amino terjadi di hati dengan proses: deaminasi atau transaminasi
  • Deaminasi: proses pembuangan gugus amino dari asam amino
  • Transaminasi: proses perubahan asam amino menjadi asam keto

PEMECAHAN PROTEIN
  1. Transaminasi:
  • alanin + alfa-ketoglutarat → piruvat + glutamat
  1. Diaminasi:
  • asam amino + NAD+ → asam keto + NH3

  • NH3 → merupakan racun bagi tubuh, tetapi tidak dapat dibuang oleh ginjal → harus diubah dahulu jadi urea (di hati) → agar dapat dibuang oleh ginjal

EKSKRESI NH3
  • NH3 → tidak dapat diekskresi oleh ginjal
  • NH3 harus dirubah dulu menjadi urea oleh hati
  • Jika hati ada kelainan (sakit) → proses perubahan NH3 → urea terganggu → penumpukan NH3 dalam darah → uremia
  • NH3 bersifat racun → meracuni otak → coma
  • Karena hati yang rusak → disebut Koma hepatikum
http://2.bp.blogspot.com/_5BgM7JvZH8c/S0fTFe-_b0I/AAAAAAAAAIw/Wm1WSziBaDQ/s320/Siklus+Urea.JPG


PEMECAHAN PROTEIN
  • Deaminasi maupun transaminasi merupakan proses perubahan protein → zat yang dapat masuk kedalam siklus Krebs
  • Zat hasil deaminasi/transaminasi yang dapat masuk siklus Krebs adalah: alfa ketoglutarat, suksinil ko-A, fumarat, oksaloasetat, sitrat
http://4.bp.blogspot.com/_5BgM7JvZH8c/S0fUZ1bnsBI/AAAAAAAAAJY/WB8K2S5EVlk/s320/Siklus+Kreb+1.JPG


SINGKATAN ASAM AMINO

Arg, His, Gln, Pro: Arginin, Histidin, Glutamin, Prolin
Ile, Met, Val: Isoleusin, Metionin, Valin
Tyr, Phe: Tyrosin, Phenilalanin karboksikinase
Ala, Cys, Gly, Hyp, Ser, Thr: Alanin, Cystein, Glysin, Hydroksiprolin, Serin, Threonin
Leu, Lys, Phe, Trp, Tyr: Leusin, Lysin, Phenilalanin, Triptofan, Tyrosin

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 oxaloasetat
http://2.bp.blogspot.com/_5BgM7JvZH8c/S0fTSRwvJKI/AAAAAAAAAI4/EPQCt4XMHfo/s320/Siklus+Kreb+3.JPG


RANTAI RESPIRASI

H → hasil utama dari siklus Krebs ditangkap oleh carrier NAD menjadi NADH
H dari NADH ditransfer ke → Flavoprotein → Quinon → sitokrom b → sitokrom c → sitokrom aa3 → terus direaksikan dengan O2 → H2O + E
http://4.bp.blogspot.com/_5BgM7JvZH8c/S0fThRwVZmI/AAAAAAAAAJI/eFTJD-44jhg/s320/RANTAI+RESPIRASI2.JPG


Rangkaian transfer H dari satu carrier ke carrier lainya disebut Rantai respirasi
Rantai Respirasi terjadi didalam mitokondria → transfer atom H antar carrier memakai enzim Dehidrogenase → sedangkan reaksi H + O2 memakai enzim Oksidase

Urutan carrier dalam rantai respirasi adalah: NAD → Flavoprotein → Quinon → sitokrom b → sitokrom c → sitokrom aa3 → direaksikan dengan O2 → H2O + E

FOSFORILASI OKSIDATIF

Dalam proses rantai respirasi dihasilkan energi yang tinggi → energi tsb ditangkap oleh ADP untuk menambah satu gugus fosfat menjadi ATP
Fosforilasi oksidatif adalah proses pengikatan fosfor menjadi ikatan berenergi tinggi dalam proses rantai respirasi
Fosforilasi oksidatif → proses merubah ADP → ATP
http://1.bp.blogspot.com/_5BgM7JvZH8c/S1d_ex5UH1I/AAAAAAAAAKg/qZD6BRVatP0/s320/FOSFORILASI+OKSIDATIF.JPG


KREATIN DAN KREATININ

Kreatin disintesa di hati dari: metionin, glisin dan arginin
Dalam otot rangka difosforilasi membentuk fosforilkreatin (simpanan energi)

                        istirahat
Kreatin + ATP      ↔           Fosforilkreatin → Kreatinin
                         gerak                                     urine


REFERENSI
  1. Harper, Rodwell, Mayes, 1977, Review of Physiological Chemistry
  2. Colby, 1992, Ringkasan Biokimia Harper, Alih Bahasa: Adji Dharma, Jakarta, EGC
  3. Wirahadikusumah, 1985, Metabolisme Energi, Karbohidrat dan Lipid, Bandung, ITB
  4. Harjasasmita, 1996, Ikhtisar Biokimia dasar B, Jakarta, FKUI
  5. Toha, 2001, Biokimia, Metabolisme Biomolekul, Bandung, Alfabeta
  6. Poedjiadi, Supriyanti, 2007, Dasr-dasar Biokimia, Bandung, UI Press

  7. Metabolisme Protein
PROTEIN
PENCERNAAN PROTEIN
Pencernaan protein dimulai di lambung. 1. Di lambung, Hydrochloric acid (HCL) menguraikan rangkaian protein (denaturasi protein) dan mengaktifkan enzim pepsinogen menjadi pepsin. Pepsin lalu menguraikan protein menjadi polipeptida kecil dan beberapa asam amino bebas. 2. Di usus kecil, polipeptida diuraikan menjadi asam amino dengan menggunakan enzim pankreas dan intestinal protease: a. Trypsin -> menguraikan ikatan peptida menjadi asam amino lysine dan arginine. b. Chymotrypsin -> menguraikan ikatan peptoda menjadi asam amino phenylalanine, tyrosine, tryptophan, methionine, asparagine, dan histidine. c. Carboxypeptidase -> menguraikan asam amino dari ujung karboksil polipeptida. d. Elastase dan collagenase -> menguraikan polipeptida menjadi polipeptida ynag kebih kecil dan tripeptida. Dan enzim yang ada di permukaan sel dinding usus halus: a. Intestinal tripeptidase -> menguraikan tripeptida menjadi dipeptida dan asam amino. b. Intestinal dipeptidase -> menguraikan tripeptida menjadi asam amino. c. Intestinal aminopeptidase -> menguraikan asam amino dari ujung amino polipeptida kecil. 3. Setelah itu, asam amino diserap oleh dinding usus, lalu diangkut ke sel, dimana asam amino tersebut dilepaskan ke dalam darah. 4. Kelebihan protein tidak disimpan dalam tubuh, melainkan akan dirombak dalam hati menjadi senyawa yang mengandung unsur N, seperti NH3 (amonia) dan NH4OH (amonium hidroksida) serta senyawa yang tidak mengandung unsur N. Senyawa yang mengandung unsur N akan disintesis menjadi urea di hati, karena hati mempunyai enzim arginase. Urea diangkut bersama zat-zat sisa lainnya ke ginjal untuk dikeluarkan melalui urin. Senyawa yang tidak mengandung unsur N akan disintesis kembali.

METABOLISME PROTEIN:
Protein turn-over dan amino acid pool: Protein dalam tubuh bersifat dinamis, selalu ada sintesis dan degradasi. Di dalam setiap sel, protein secara kontinu dibuat dan diuraikan, proses ini disebut protein turn-over. Saat protein diuraikan, asam amino dibebaskan. Asam amino-asam amino ini bercampur dengan asam amino dari dietary protein membentuk amino acid pool di dalam sel dan peradaran darah. Nitrogen Balance: Negatif kalau N out > N in Positif kalau N out UREA (removal of α-amino group) a. Transaminasi Semua asam amino, kecuali lysine, threonine, proline, dan hydroxyproline, mengalami transaminasi. Dalam transaminasi, grup α-amino dihilangkan. Enzim alanine aminotransferase: Enzim glutamate aminotransferase: Pyruvate α-amino acid α-ketoglutarat α-amino acid L-alanine α-keto acid L-glutamate α-keto acid


b. Deaminasi oksidatif Menggunakan enzim L-glutamate dehydrogenase: NAD+ NADH NH3 NH3
Glutamate dehydrogenase

α-ketoglutarate

Glutamate NH3 NADP+ NADPH

c. Transpor amonia 1) Di kebanyakan jaringan Glutamine synthetase mengubah kombinasi amonia dan glutamate menjadi glutamine (bentuk transpor amonia yang tidak beracun). Glutamine lalu ditranspor oleh darah ke hati, dimana glutamine diuraikan oleh glutaminase menjadi glutamate dan amonia bebas. 2) Di otot Hasil transaminasi piruvat (hasil akhir glikolisis), yaitu alanine. Alanine ditranspor oleh darah ke hati, dimana alanine diubah lagi menjadi piruvat dengan transaminasi. Di hati, proses glukoneogenesis dapat menggunakan piruvat untuk mensintesis glukosa, yang mana dapat memasuki darah dan digunakan oleh otot – proses tersebut bernama glucose-alanine cycle.

Di sebagian besar jaringan Glutamat NH4+ ATP
Glutamin sintetase

Di Hati

Di Otot

Glutamat

Urea NH4+

Asam amino NH4+

Glutaminase

H2O ADP, Pi Glutamine

H2O Glutamine

Glutamate α-Ketoglutarat

α-Ketoglutarat

Glutamate

Pyruvat Glukosa

Alanine

Alanine

Pyruvat Glukosa

d. Siklus urea 1) Di mitokondria CO2 +NH3 + 2 ATP Carbomyl phospate ; enzim:Carbomyl phospate synthetase I L-Ornithine L-Citruline ; enzim:Ornithine transcarbamoylase Carbomyl phospate Pi 2) Di sitosol *L-Citruline + L-Aspartate Argininosuccinate ATP AMP + Ppi *Argininosuccinate Fumarate + L-Arginine ; enzim: Argininosuccinatelyase

>>Fumarat dihidrasi menjadi malat yang dapat ditranspor ke mitokondria dan memasuki kembali Kreb’s Cycle. Selain itu, sitosolik malate dapat dioksidasi menjadi oksaloasetat, yang mana dapat diubah menjadi aspartat atau glukosa. *L-Arganine L-Ornithine + Urea ; enzim: arginase OVERALL: Aspartate + NH3 + CO2 + 3 ATP Urea + Fumarate + 2 ADP + AMP + 2 Pi + PPi+ 3 H20 *Urea berdifusi dari hati dan ditrasnpor dalam darah k eginjal, dimana urea disaring dan dikeluarkan dalam urine. Sebagian dari urea berdifusi ke ke usus halus dan diuraikan menjadi CO2 dan NH3 oleh bakteri urease. Amonia ini sebagian hilang di feces dan sebagian lagi diserap lagi oleh darah. 2. KATABOLISME RANTAI KARBON ASAM AMINO a. Asam amino glukogenik: asam amino yang katabolismenya menghasilkan piruvat atau salah satu intermediat dari siklus Krebs,  Glutamine ● Phenilalanin
· Asparagin aspartat oxaloacetate ·yaitu:  ·fumarat Prolin α-ketoglutarate Tyrosin Arginine Histidine ● Metionin  Alanine Valin succynil-coA Serine Isoleusin Glycine pyruvat Threonn Sistein Threonine b. Asam amino ketogenik: asam amino yang katabolismenya menghasilkan acetoacetate atau salah satu bahan bakunya (acetyl coA atau acetoacetyl coA). Acetoacetate adalah salah satu dari  Isoleusin· Leusin hanya ketogenic Lisin ·ketone body., yaitu:  ketogenic dan glukogenic Triptofan

HORMON YANG BERPENGARUH PADA METABOLISME PROTEIN
1. Hormon Tiroid Efek utama T3/T4 adalah untuk menggalakkan sintesis protein secara umum dan menghasilka keseimbangan nitrogen yang positif. Konsentrasi T3 yang sangat tinggi akan menghambat sintesis protein dan menyebabakan keseimbangan nitrogen yang negatif. Tiroksin meningkatkan kecepatan metabolisme seluruh sel, secara tidak langsung juga mempengaruhi metabolisme protein. Jika karbohidrat dan lemak tidak cukup tersedia untuk energi, tiroksin menyebabkan pemecahan protein yang cepat dan memakainya untuk energi. 2. Insulin Insulin penting untuk sintesis protein. Kekurangan insulin secara total, mengurangi sintesis protein sampao hampir nol. Meski tidak diketahui kenapa, tapi insulin memang mempercepat transpor asam amino ke sel. Insulin juga meningkatkan persediaan glukosa ke sel, sehingga kebutuhan asam amino untuk energi berkurang.


3. Glukokortikoid Glukokortikoid yang disekresikan adrenal kortex mengurangi kuantitas protein di sebagian besar jaringan, tapi meningkatkan konsentrasi asam amino di dalam plasma, juga meningkatkan protein hati dan protein plasma. Diduga bahwa glukokortikoid bekerja dengan meningkatkan kecepatan pemecahan protein ekstrahepatik, dengan demikian, meningkatkan jumlah asam amino yang tersedia dalam cairan tubuh. Hal ini sebaliknya memungkinkan hati meningkatkan jumlah sintesis protein ekstraseluler dan protein plasma 4. Testosteron Testosteron menyebabkan peningkatan deposit protein dalam jaringan di seluruh tubuh, terutama peningkatan protein kontraktil otot. Berbeda dengna hormon pertumbuhan yang menyebabakna jaringan terus menerus tumbuh hamoir tak terbatas, testosteron menyebabkan otot dan jaringan protein lain membesar hanya untuk beberapa bulan.
PEMBENTUKAN KETON BODIES:
 
Setelah deaminasi, dikeluarkan sebagai urea. Rangkaian karbon yang tersisa setelah transaminasi (1) dioksidas menjadi CO2 lewat citric acid cycle (2) membentuk glukosa (glukoneogenesis) (3) membentuk keton bodies.Ketone body biasa digunakan setelah puasa untuk waktu yang lama (lebih dari 10 hari) sebagai sumber energi alternatif. Ketone bodies dalam jumlah yang kecil normal dalam darah, tapi bila konsentrasinya meningkat, pH dalam darah menurun. Ini disebut ketosis, sebuah tanda bahwa keadaan kimia tubuh mulai kacau. Saat dimana lebih banyak lagi keton bodies yang terakumulasi sehingga menyebabkan kadar pH darah turun sampai taraf asam yang membahayakan, keadaan ini disebut ketoacidosis.

PEMBENTUKAN ALBUMIN:

Albumin disintesis dalam hati dengan pengaruh hormon insulin / T4 atau kortisol. Kadar albumin yang normal dalam darah untuk orang dewasa (> 3 tahun) adalah 3,5-5 g/dL. Untuk anak-anak yang berumur kurang dari 3 tahun, kadar yang normal adalah 2,5-5,5 g/dL.

BLOOD UREA NITROGEN (BUN) TEST
 
BUN adalah tes untuk mengatur seberapa baik ginjal bekerja. Tes ini mengukur kandungan nitrogen yang ada dalam darah, yaitu urea. Penyakit pada ginjal kadang membuat ginjal susah untuk menyaring urea sebanyak biasanya. Ini menyebabkan tingginya level urea dalam darah. Dalam tes ini, sampel darah akan diambil. Batas yang normal untuk BUN adalah 7-20 mg/dL.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar