METABOLISME PROTEIN DAN ASAM AMINO KATABOLISME PROTEIN

- Keseimbangan Nitrogen mengacu pada perbedaan antara asupan total nitrogen dan kehilangan total nitrogen didalam feses, urin, serta keringat.

- Keseimbangan nitrogen yang positif biasanya ditemukan pada bayi yang sedang tumbuh dan ibu yang sedang hamil, dalam hal ini jumlah Nitrogen yang masuk lebih besar dari jumlah nitrogen yang keluar.

- Keseimbangan Nitrogen yang negatif biasanya terjadi ketika orang menjalani pembedahan, menderita kanker akut, atau dalam kasus gizi buruk (penyakit kwashiorkor dan marasmus).

- Amonia yang dihasilkan dari proses deaminasi nitrogen -amino dari asam amino merupakan senyawa toksik pada manusia.

- Amonia yang bersifat racun tersebut kemudian akan mengalami detoksifikasi amonia dengan mengubahnya menjadi Glutamin untuk diangkut kehati.- deaminasi glutamin di dalam hati kemudian akan melepaskan amonia yang kemudian akan diubah menjadi senyawa non toksik yang kaya nitrogen yaitu Urea.- Jika fungsi hati mengalami gangguan yang serius misalnya pada penderita Sirosis hepatis yang masif atau hepatitis yang berat, amonia akan menumpuk di dalam darah dan menghasilkan keluhan secara klinik. Penguraian Protein- Manusia melakukan pergantian protein tubuh sebanyak 1-2 % dari total protein tubuh, khususnya protein otot.- Dari total asam amino yang dihasilkan melalui proses tersebut sebanyak 75-80% digunakan kembali untuk sintesis protein baru, sedangkan 20-25% sisanya akan membentuk Urea.

- Asam amino yang berlebih akan diuraikan dan tidak disimpan.- Untuk mempertahankan kesehatan, seorang dewasa membutuhkan 30-60 gram protein setiap hari.- Mutu protein ditentukan dari kelengkapan asam aminonya, jika ada asam amino yang terserap melalui proses pencernaan dan penyerapan namun asam amino tersebut tidak dibutuhkan di dalam tubuh maka asam amino yang berasangkutan akan segera diuraikan menjadi urea. Karena itu kelebihan konsumsi protein (asam amino) yang berlebih tidak akan memberikan manfaat apapun.

ENZIM PENGURAI PROTEIN (Akper Donggala, 30-4-08)- Enzim Protease intrasel berperan dalam menghidrolisis ikatan peptida internal protein sehingga terjadi pelepasan peptida yang kemudian akan diuraikan menjadi asam amino bebas oleh enzim peptidase. - Enzim-enzim lain yang bertugas menguraikan asam amino menjadi unit-unit asam amino adalah enzim endopeptidase, aminopeptidase dan karboksipeptidase

Penguraian asam amino- Hewan daratan akan mengubah nitrogen yang terdapat di dalam asam amino menjadi asam urat (organisme urikotelik) Atau menjadi Urea (Uriotelik).- Manusia mengubah nitrogen menjadi senyawa urea yang sangat mudah larut di dalam air. - Gangguan fungsi ginjal pada manusia dapat menyebabkan kenaikan kadar urea pada darah pasien. Biosintesis Urea (Pasti)- Biosintesis urea melibatkan 4 tahapan reaksi sebagai berikut yaitu:1. Reaksi Transaminasi2. Reaksi Deaminasi Oksidatif3. Pengangkutan Amonia4. Reaksi pada siklus urea

Tahap-tahap pembentukan Urea 75%Deaminasi oksidatif Gugus -amino pada kebanyakan asam amino dipindahkan kepada -ketoglutarat melalui transaminasi sehingga terbentuk L-Glutamat.

NAD (P)+ NAD(P)H + H+L-Glutamat-KetoglutaratNH3Kemudian Pelepasan Nitrogen sebagai amonia dikatalisasi oleh enzim L-Glutamat dehidrogenase yaitu enzim yang banyak ditemukan dalam jaringan mamalia yang menggunakan NAD+ atau NADP+ sebagai oksidan. Konsentrasi Amonia yang tinggi di dalam darah akan dapat menyebabkan tremor, bicara yang pelo, penglihatan kabur, koma bahkan kematian.- Kejadian diatas disebabkan karena kadar amonia darah dan otak mengalami kenaikan. Amon ia dalam jumlah yang kecil saja merupakan racun bagi sistim saraf pusat Keadaan ini sering ditemukan dalam kasus penyakit yang berkaitan dengan fungsi hati.

Meskipun diproduksi secara terus menerus di dalam jaringan, amonia akan dengan cepat dikeluarkan dari sirkulasi darah oleh hati, kemudian diubah menjadi glutamat, glutamin serta urea. Dengan demikian akan terdapat amonia dalam jumlah yang amat kecil di dalam darah (10-20 gdL).L-GlutamatMg-ATPMg-ADP+PiNHH2OL-GlutaminGlutamin sitetaseSintesis ikatan amida pada glutamin berlangsung dengan beban hidrolisis satu ekivalen ATP menjadi ADP dan Pi

Siklus Glukosa alaninAlanin didisintesis dalam otot oleh trans aminasi piruvat yang berasal dari glukosa, dilepaskan kedalam aliran darah dan diambil oleh hati. Didalam hati kerangka karbon alanin diubah menjadi glukosa dan dilepaskan kedalam aliran darah sehingga tersedia glukosa untuk pengambilan oleh otot dan untuk resintesis alanin

Urea sebagai hasil akhir katabolisme nitrogen yang penting pada manusiaSeorang manusia yang mengkonsumsi 300g Karbohidrat, 100 g lemak, dan 100 g protein setiap harinya akan mengeksekresikan sekitar 16,5 g nitrogen / hari.95% dari jumlah tersebut akan dikeluarkan ke dalam urin dan 5% sisanya ke dalam feses.Manusia yang mengikuti diet ala barat, urea yang disintesis di dalam hati, dilepas ke dalam darah dan diberssihkan dari darah oleh ginjal, membentuk 80-90% dari Nitrogen yang dieksekresikan.Urea dibentuk dari amonia, karbondioksida dan asam aspartat. Sintesis 1 mol ure memerlukan 3 mol ATP, 1 mol masing-masing ion amonium serta nitrogen -amino dari asam aspartat.

2 Mg-ADP+PiKarbamoil FosfatReaksi dan senyawa-senyawa pada biosintesa ureaN-asetil glutamat2Mg-ADP+Pi

Dari 6 buah asam amino yang turut berpartisipasi, asam amino N-asetilglutamat hanya bertindak sebagai zat pengaktif enzim. Asam amino lainnya bertindak sebagai pembawa atom yang akhirnya menjadi ureaSebagian reaksi pada sintesis urea terjadi di dalam matriks mitokondria dan yang lainnya berlangsung di dalam sitosol.Biosintesis urea dimulai dari dengan terjadinya kondensasi karbondioksida, amonia, dan ATP untuk membentuk Karbamoil fosfat yaitu suatu reaksi yang dikatalisis oleh enzim karbamoil fosfat sintetase.Jaringan tubuh manusia mengandung dua bentuk enzim karbamoilfosfat sintetase yaitu:1. Karbamoilfosfat sintase I, enzim yang bekerja dalam sintesis urea2. Karbamoil fosfat sintase II, yang merupakan enzim sitosol yang lebih menggunakan glutamin sebagai donor nitrogen ketimbang amonia dan berfungsi dalam biosintsis pirimidin. Pembentukan karbamoilfosfat membutuhkan 2 mol ATP, satu mol ATP berfungsi sebagai sumber fosfat.Karbamoilfosfat dan Ornitin membentuk sitrulin, reaksi ini dkatalisis oleh enzim L-Ornitin transkarbamoilase.Sitrulin dan aspartat membentuk argininsuksinat, reaksi ini dikatalisis oleh enzim Argininosuksinat sintetase.

Argininosuksinat dipecah menjadi Arginin dan Fumarat oleh enzim Argininosuksinase, Nitrogen akan dibawa oleh arginin.Enzim arginase akan melepaskan urea dari arginin, produk lainnya yaitu Ornitin akan masuk kedalam mitokondria hati untuk melakukan siklus urea. Kelainan metabolik dalam siklus Urea Karena sintesis urea mengubah amonia yang toksik menjadi urea yang non toksik, semua defek dalam sintesis urea akan mengakibatkan intoksikasi amonia (Keracunan amonia)

Senyawa-senyawa ampibolik yang terbentuk dari rangka karbon asam amino 80% keluarSiklus krebs