III. METABOLISME ASAM AMINO1. Pendahuluan2. Transaminasi & Deaminasi

oksidatif3. Siklus urea4. Hubungan Siklus Urea dan

Siklus Asam Sitrat5. Siklus glukosa-alanin6. Biosintesis asam amino

1. Pendahuluan

Pada hewan, degradasi oksidatif dari asam amino terdapat dalam 3 macam metabolik berbeda:

1. Pada degradasi normal dari protein seluler, asam amino yang dilepas pada waktu pemecahan protein, mengalami degradasi oksidatif jika tidak digunakan kembali untuk sintesis protein.2. Jika diet mengandung protein tinggi, surplus asam amino (tidak digunakan untuk sintesis protein) tidak dapat disimpan.3. Pada waktu kelaparan atau DM, jika karbohidrat tidak ada, protein seluler digunakan sebagai bahan bakar.

Lintasan katabolisme asam amino pada kebanyakan organisme hampir serupa.

Katabolisme asam amino biasanya dimulai dengan melepas gugus amino, sehingga dihasilkan asam -keto (rangka karbon).

Ggs amino yang tidak digunakan untuk sintesis asam amino lain, dibuang dlm bentuk urea, amonia atau asam urat.

Rangka karbon dari asam amino dapat didegradasi membentuk 7 produk metabolik: asetil-KoA, aseto-asetil-KoA, Piruvat, -ketoglutarat, suksinil-KoA, fumarat atau oksaloasetat.

Pada beberapa hewan, molekul diatas digunakan untuk sintesis asam lemak, glukosa atau untuk menghasilkan energi.

2. Transaminasi dan deamioksidatif Pelepasan ggs amino dari asam amino melibatkan 2

macam reaksi biokimia, yaitu transaminasi dan deaminasi oksidatif.

Transaminasi:

- Gugus -amino dari suatu asam amino ditransfer

ke -ketoglutarat oleh enzim transaminase (amino-

transferase).

- -ketoglutarat kemudian menjadi asam glutamat.

- Sel mengandung sejumlah aminotransferase yang

berbeda, seperti alanin-aminotransferase, aspartat-

aminotransferase dll.; piridoksal fosfat (PLP)

bertindak sebagai ggs prostetik.

Deaminasi oksidatif

Gugus amino dari banyak asam amino dikumpulkan dalam bentuk ggs amino pada L-glutamat di hati.

Dalam sel hepatosit, asam glutamat ditranspor dari sitosol ke mitokondria; glutamat mengalami deaminasi oksidatif yang dikatalisis enzim L-glutamat dehidrogenase (Mr 330.000).

Kombinasi dari kerja transaminase dan glutamat dehidrogenase dinamakan trans-deaminasi.

3. Siklus Urea

Amonia, hasil metabolisme asam amino bersifat racun dalam tubuh.

Jika tidak digunakan untuk sintesis kembali asam amino baru atau senyawa nitrogen lain, amonia dieksresikan malalui beberapa cara.

Hewan ammonotelik (ikan): nitrogen dieksresikan dlm bentuk amonia.

Hewan urikotelik (burung, reptil): nitrogen diekskresikan dalam bentuk asam urat (uric acid).

Hewan ureotelik (vertebrata darat ): nitrogen dieksresikan dalam bentuk urea.

4. Hubungan Siklus Urea dan Siklus Asam Sitrat (Aspartate-Argininosuccinate shunt)

Siklus urea dan siklus asam sitrat dapat dihubungkan satu sama lain melalui lintasan aspartate-argininosuccinate shunt.

Lintasan ini secara efektif menghubungkan hasil dari gugus amino dengan rangka karbon dari asam-asam amino.

5. Siklus glukosa-alanin

Alanin memegang peranan penting dalam transportasi ggs amino dari otot ke hati (malalui siklus glukosa-alanin).

Alanin terbentuk dari piruvat dalam otot.

Setelah ditransfer ke hati, alanin dikonversi kembali ke piruvat oleh enzim alanin-transferase.

Akhirnya piruvat digunakan dalam sintesis glukosa baru (glukoneogenesis).

6. Biosintesis asam amino

Semua asam amino berasal dari intermediet glikolisis, siklus asam sitrat, atau lintasan pentosa fosfat.

Umumnya bakteria dan tumbuhan dapat mensintesis ke 20 asam amino, tetapai mamalia hanya dapat mensintesis 10 asam amino.

- Asam amino esensial : tidak dapat disintesis dalam tubuh; perlu ada dalam diet. - Asam amino non esensial : dapat di buat dalam tubuh.

Urea CycleRequires 3 ATPs +

Ammonia + Aspartate + Bicarbonate

Get urea + fumurate + 2ADP + 2 Pi + AMP + PPi.

Fumurate skeleton feeds back into TCA

Glucose Alanine Cycle Amino acid can be catabolized in muscle tissue

where carbon skeletons are oxidized for energy.

Must remove toxic ammonia and transport to liver where it can be converted to urea.

Amino group from Glu is transferred to pyruvate to form alanine.

Alanine is exported to the liver via the blood stream where the it is deaminated to pyruvate

Pyruvate is converted to glucose which is returned to the muscle for fuel.

Glucose-Alanine Cycle

Catabolism of Carbon Chains From Amino Acids

Removal of nitrogenStep 1: transamination with -

ketogluturate to form glutamate and new -keto acid.

Step 2: glutamate is deaminated through oxidative process involving NAD+

Step 3: form urea through urea cycle.

transaminase deaminase

Urea Cycle