METABOLISME PROTEIN DAN ASAM AMINO

1
METABOLISME PROTEIN DAN ASAM AMINO

• Oleh
• Trimartini
• Ditulis kembali dan diedit
• oleh
• Mohammad Hanafi

2
RUMUS ASAM AMINO

• RUMUS PADA I.E.P
• R CH NH3
• COO-
• NH3 ? GUGUS AMINO
• R CH
• COO-
• KERANGKA KARBON

3
PENCERNAAN PROTEIN

• PROTEIN DALAM MAKANAN DICERNA ? PROTEOSA ? PEPTON
  ? POLIPEPTIDA ? ? ? ASAM AMINO
• HCl LAMBUNG
• MENGAKTIFKAN PROENZIM
• DENATURASI PROTEIN
• pH OPTIMUM PEPSIN ? AKAN MENGHIDROLISIS PROTEIN
  DALAM LAMBUNG ? SELANJUTNYA PENCERNAAN DITERUSKAN
  DALAM USUS OLEH ENZIM2 ENDOPEPTIDASE LAINNYA DAN
  ENZIM2 EKSOPEPTIDASE . DIPEPTIDA DICERNA OLEH
  DIPEPTIDASE. ASAM AMINO YANG TERBENTUK AKAN
  DISERAP MASUK KE DALAM DARAH
• RENNIN KOAGULASI SUSU PADA HEWAN MUDA/BAYI

4
ABSORPSI ASAM AMINO

• SELEKTIF
• ABSORPSI L-ASAM AMINO LEBIH CEPAT DARI PADA
  D-ASAM AMINO
• PERLU ENERGI (TRANSPOR AKTIF) ? DAPAT DARI KADAR
  RENDAH KE TINGGI
• PADA KEADAAN NORMAL TAK TERJADI ABSORPSI PROTEIN
  ATAU POLIPEPTIDA
• PADA KEADAAN TERTENTU DAPAT TERJADI ABSORPSI
  PROTEIN/ POLIPEPTIDA (SEDIKIT) MISALNYA PADA
  KEADAAN ALERGI
• BAYI DAPAT MENGABSORPSI ANTIBODI DALAM COLOSTRUM/
  ASI MELALUI PINOCYTOSIS.

5
Protein Digestion in the Small Intestine
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R1
H
H
H
H
H
H
H3N - - C_C_N_ C_C_N_ C_C_N_ C_C_N_ C_C_N_
C_C_N_ C_C_O-
H
H
H
H
H
H
H
O O O O
O O O
trypsin
chymotrypsin
elastase
trypsinogen
carboxypeptidase
R1 Lys, Arg R3 Trp, Tyr, Phe, Met, Leu R5
Ala, Gly, Ser R7 Lys, Arg, Ala, Ile, Leu, Val
chymotrypsinogen
proelastase
procarboxypeptidase
The action of the pancreatic proteases
illustrated here result in small peptides that
can be further cleaved by aminopeptidase (cleaves
from the N-terminus) in the luminal surface of
the intestine. The resulting amino acids and
dipeptides can be absorbed by the intestinal
epithelial cells, where the dipeptides are
hydrolyzed and then they can enter the portal
vein. This provides a direct route to the liver,
where much of amino acid metabolism is carried
out.
6
SLR. PENCERNAAN PROTEIN
ASAM AMINO
DARAH ASAM AMINO
SEL TUBUH ASAM AMINO

PRODUK KHUSUS
N KERANGKA C
PROTEIN UREA
SENYAWA AMFIBOLIK
BIOSINTESIS MENJADI ENERGI SENYAWA
LAIN
7
Overview of Amino Acid CatabolismInterorgan
Relationships
8
Overview of Amino Acid CatabolismInterorgan
Relationships

• Liver
• Synthesis of liver and plasma proteins
• Catabolism of amino acids
• Gluconeogenesis
• Ketogenesis
• Branched chain amino acids not catabolized
• Urea synthesis
• Amino acids released into general circulation
• Enriched in BCAA (2-3X)

9
Overview of Amino Acid CatabolismInterorgan
Relationships

• Skeletal Muscle
• Muscle protein synthesis
• Catabolism of BCAA
• Amino groups transported away as alanine and
  glutamine (50 of AA released)
• Alanine to liver for gluconeogenesis
• Glutamine to kidneys
• Kidney
• Glutamine metabolized to a-KG NH4
• a-KG for gluconeogenesis
• NH4 excreted or used for urea cycle (arginine
  synthesis)
• Important buffer from acidosis

10
Amino Acid Pool
Figure 1. Sources and fates of amino acids
11

• The pools of free amino acid in animals are
  derived from a combination of dietary sources and
  de novo synthesis. Amino acids are important
  precursors of a variety of biological molecules
  as well as providing the building blocks for
  polypeptide and protein synthesis. In addition,
  amino acid carbons can be oxidized for energy
  production after removal of their amino group.

12
METABOLISME ASAM AMINO

• ASAM AMINO YG TERBENTUK DI USUS AKAN DIABSORPSI
  DAN DIBAWA OLEH PEREDARAN DARAH KE DALAM SEL-SEL
  TUBUH.
• METABOLISME ASAM AMINO DI DALAM SEL
• KATABOLISME
• KATABOLISME NITROGEN ASAM AMINO ? UREA
• KATABOLIME KERANGKA KARBON ASAM AMINO ? SENYAWA
  AMFIBOLIK
• ANABOLISME ? SINTESIS PROTEIN
• ADA 20 MACAM ASAM AMINO DASAR 10 MACAM ADALAH
  ASAM AMINO ESENSIAL
• PEMBENTUKAN PRODUK KHUSUS

13
SEL TUBUH ASAM AMINO


N KERANGKA C
PROTEIN
PRODUK KHUSUS
UREA SENYAWA AMFIBOLIK
ENERGI
BIOSINTESIS MENJADI
SENYAWA LAIN ARAH PANAH TERGANTUNG
KONDISI APABILA ASAM AMINO DARI MAKANAN
BERLEBIHAN (MELEBIHI KEBUTUHAN TUBUH UNTUK
SINTESIS PROTEIN, PRODUK KHUSUS DLL) MAKA
KELEBIHAN/SISANYA TAK DAPAT DITIMBUN ? JADI
DIUBAH MENJADI LEMAK SEBAGAI CADANGAN KALORI
TUBUH.

14

• PADA KEADAAN ASAM AMINO DARI MAKANAN BERLEBIHAN
• UNTUK SINTESIS PROTEIN
• UTK SINTESIS PRODUK KHUSUS (SEROTONIN) DLL
• SISA? KATABOLISME
• N ? UREA
• KERANGKA C ? SENYAWA AMFIBOLIK (MISALNYA
  
• ANGGOTA SIKLUS ASAM SITRAT) ? SINTESIS
• LEMAK, SINTESIS GLIKOGEN
• PADA KEADAAN KELAPARAN KATABOLISME ASAM AMINO
  MENINGKAT
• N ? UREA
• KERANGKA C ? SENYAWA AMFIBOLIK
• ENERGI SINTESIS GLUKOSA
  

15
KESEIMBANGAN NITROGEN

• PROTEIN DALAM TUBUH BERSIFAT DINAMIS, SELALU ADA
  SINTESIS DAN DEGRADASI
• DENGAN MENGUKUR JUMLAH NITROGEN YG MASUK DAN
  KELUAR KITA DAPAT MEMPERKIRAKAN KONDISI METB.
  PROTEIN TUBUH, OLEH KARENA NITROGEN DALAM TUBUH
  TERUTAMA TERDAPAT PADA PROTEIN
• N MASUK TUBUH LEWAT MAKANAN
• N KELUAR TUBUH LEWAT URIN, KERINGAT DAN FECES

16

• KESEIMBANGAN NITROGEN TUBUH DIKATAKAN POSITIF
  BILA N MASUK TUBUH gt N YG KELUAR DARI TUBUH ?
  BERARTI SINTESIS PROTEIN gt KATABOLISMENYA,
  TERJADI MISALNYA PADA MASA PENYEMBUHAN, MASA
  PERTUMBUHAN, MASA HAMIL
• KESEIMBANGAN NITROGEN YG NEGATIF BERARTI
  KATABOLISME PROTEIN gt SINTESISNYA, TERJADI
  MISALNYA PADA WAKTU KELAPARAN, SAKIT
• KESEIMBANGAN NITROGEN YG SETIMBANG TERDAPAT PADA
  ORANG DEWASA NORMAL DAN SEHAT

17
MACAM ASAM AMINO

• ESSENSIAL
• ARG
• HIS
• ILE
• LEU
• LYS
• MET
• PHE
• THR
• TRP
• VAL
• SEMI-ESSENSIAL KARENA DAPAT DISINTESIS TUBUH
  TETAPI TAK MENCUKUPI UTK PERTUMBUHAN ANAK

• NON ESSENSIAL
• ALA
• ASN
• ASP
• CYS
• GLU
• GLN
• PRO
• SER
• TYR
• HYDROXYPROLIN
• HYDROXYLYSIN
• TERBENTUK SELAMA PROSESING KOLAGEN SESUDAH
  DITRANSLASI

18
Essential Essential Nonessential Nonessential
Argininea Methionineb Alanine Glutamine
Histidine Phenylalaninec Aspartate Glycine
Isoleucine Threonine Asparagine Proline
Leucine Tryptophan Cysteine Serine
Lysine Valine Glutamate Tyrosine
a Arg is synthesized in the urea cycle, but the
rate is too slow to meet the needs of
growth in children b Met is required to
produce cysteine if the latter is not supplied
adequately by the diet. c Phe is needed in
larger amounts to form tyr if the latter is not
supplied by the diet.
19
(No Transcript)
20
(No Transcript)
21

• HEWAN TINGKAT TINGGI DAN MANUSIA TAK DAPAT
  MENSINTESIS ASAM AMINO ESENSIAL.
• ASAM AMINO ESENSIAL TAK DAPAT DISINTESIS OLEH
  TUBUH, HANYA BISA DIDAPAT DARI LUAR/ MAKANAN
• ASAM AMINO NON ESENSIAL DAPAT DISINTESIS OLEH
  TUBUH DARI SENYAWA LAIN
• SINTESIS PROTEIN PERLU KE 20 JENIS ASAM AMINO
• PROTEIN HEWANI MEMPUNYAI NILAI BIOLOGIS LEBIH
  TINGGI DIBANDING PROTEIN NABATI OLEH KARENA
  KOMPOSISI ASAM AMINONYA LEBIH LENGKAP DAN
  KADARNYA LEBIH TINGGI. PENTING DILIHAT TERUTAMA
  ASAM AMINO ESENSIALNYA

22
BIOSINTESIS ASAM AMINO NON ESENSIAL DARI SENYAWA
AMFIBOLIK

• LIHAT SKEMA
• DARI SEYAWA AMFIBOLIK
• ALFAKETOGLUTARAT GLU
  GLN
• PYR ALA
• OKSALOASETAT ASP
  ASN
• D-3 FOSFOGLISERAT SER
• KHOLIN/ GLIOKSILAT GLY
• DARI ASAM AMINO NON ESENSIAL LAIN
• GLU PRO
  HIDROKSIPROLIN
• SER GLY
• DARI ASAM AMINO ESENSIAL
• MET SER (A.A. NON ESS)
  CYS
• PHE TYR
• LYS HIDROKSILISIN

23
SENYAWA AMFIBOLIK

• SENYAWA AMFIBOLIK
• DAPAT DISINTESIS MENJADI SENYAWA LAIN
  (ANABOLISME)
• DAPAT DIKATABOLISME / DIOKSIDASI
• CONTOH ANGGOTA SIKLUS ASAM SITRAT
• BIOSINTESIS, MISALNYA DARI ?-KETOGLUTARAT DAPAT
  DISINTESIS MENJADI GLUTAMAT
• ASAM KETO GUGUS AMINO ? ASAM AMINO

24

• BIOSINTESIS ASAM AMINO NON ESENSIAL
• DARI SENYAWA AMFIBOLIK
• CONTOH
• ANGGOTA SIKLUS ASAM SITRAT DAPAT DIUBAH MENJADI
  ASAM AMINO MELALUI REAKSI TRANSAMINASI (TRANSFER
  GUGUS AMINO) YG DIKATALISIS OLEH ENZIM
  TRANSAMINASE (AMINO TRANSFERASE), MISALNYA
• ?-KETOGLUTARAT ALANIN /
  ASPARTAT
• GLUTAMAT PIRUVAT/ OKSALOASETAT
• ?-KETOGLUTARAT (SUATU ASAM KETO) GUGUS AMINO
  (DARI ALANIN) MENJADI GLUTAMAT (SUATU ASAM
  AMINO), SEDANGKAN ALANIN KEHILANGAN GUGUS
  AMINONYA DAN BERUBAH MENJADI PIRUVAT (SUATU ASAM
  KETO)

25

• KALAU PEMBERI GUGUS AMINONYA ASPARTAT ? ASP AKAN
  MENJADI OKSALOASETAT
• CATATAN PADA TANAMAN/ MIKROORGANISME
• GLUTAMAT DIBENTUK DARI ?-KETOGLUTARAT DGN
  KATALISIS ENZIM GLUTAMAT DEHIDROGENASE.
• ?-KETOGLUTARAT NH4 NADPH H ? L-GLU
  NADP H2O
• CONTOH LAIN
• ASP DARI OKSALOASETAT (LEWAT TRANSAMINASI)
• ALA DARI PYR (TRANSAMINASI)
• GLUTAMIN (GLN)
• Mg
• L-GLU NH4 ATP L-GLN ADP Pi
• GLUTAMIN SINTETASE
• CATATAN BIOSINTESIS ASAM AMINO LAINNYA LIHAT
  TEXTBOOK

26
KATABOLISME NITROGEN ASAM AMINO

• AS.a-AMINO AS.a- KG NH3
  CO2
• 
  
• AS.a-KETO L-GLUTAMAT
  UREA
• TRANSAMINASI
• HASIL AKHIR
• ORGANISME UREOTELIC UREA ( MAMALIA)
• ORGANISME URICOTELIC URIC ACID ASAM URAT
  ( REPTIL, BURUNG)
• ORGANISME AMMONOTELIC AMMONIA (NH3) ? IKAN
  BERTULANG

27
TAHAP KATAB. N ASAM AMINO

• A. TRANSAMINASI
• B. DEAMINASI OKSIDATIF
• C. TRANSPOR AMONIA
• D. SIKLUS UREA
• TRANSAMINASI
• R CH NH2
  R C O
• COOH COOH
• R C O R
  CH NH2
• COOH COOH

28

• ENZIM TRANSAMINASE AMINOTRANSFERASE
• KOENZIM PIRIDOKSAL FOSFAT
• TRANSAMINASE YG DIDAPATKAN PADA HAMPIR SELURUH
  JARINGAN PADA MAMMALIA ADALAH
• ALANIN TRANSAMINASE
• PIRUVAT ASAM ?-AMINO
• L-ALANIN ASAM ?-KETO
• GLUTAMAT TRANSAMINASE
• ?-KETOGLUTARAT ASAM ?-AMINO
• L-GLUTAMAT ASAM ?-KETO
• PRAKTIS SEMUA N ASAM AMINO YG DIKATABOLISME
  AKHIRNYA MENJADI BAGIAN GLUTAMAT. INI PENTING
  KARENA DEAMINASI OKSIDATIF YG BERJALAN PALING
  CEPAT PADA MAMMALIA ADALAH DARI L-GLUTAMAT

29

• ASAM AMINO ?-KETOGLUTARAT ?
• ASAM ?-KETO L-GLUTAMAT
• L-GLUTAMAT NAD(P) H2O ?
• ?-KG NAD(P)H H NH4
• ----------------------------------------------
  --------------------
• ASAM AMINO NAD(P) H2O ?
• ASAM ?-KETO NAD(P)H H NH4
• SENYAWA AMFIBOLIK
  UREA

30

• DEAMINASI OKSIDATIF
• NAD(P) NAD(P)H H
  
• NH3
• L-GLUTAMAT ?-KETOGLUTARAT
• ENZIMNYA L-GLUTAMAT DEHIDROGENASE
• REVERSIBEL
• SEBAGAI ENZIM PENGENDALI
• INHIBITOR ALLOSTERIK ATP, GTP, NADH
• AKTIVATOR ALLOSTERIK ADP, GDP
• DIDAPAT DIBERBAGAI JARINGAN DALAM SITOPLASMA DAN
  MITOKONDRIA

31
TRANSPOR AMMONIA

• AMMONIA BERSIFAT TOKSIK, JADI TIDAK DIANGKUT
  DALAM BENTUK BEBAS DARI JARINGAN EKSTRAHEPATIK
• MEKANISME UTAMA
• TERJADI PADA KEBANYAKAN JARINGAN
• GLUTAMIN SINTETASE AKAN MENGUBAH AMMONIA MENJADI
  GLUTAMIN YG NONTOKSIK
  GLU NH4 ATP GLN
  H2OADPPi
• GLUTAMIN SINTETASE
• GLU DIDAPAT DARI ?-KETOGLUTARAT (TCA CYCLE)
  MELALUI REAKSI TRANSAMINASI DGN A.A LAIN.
• GLN DIANGKUT DLM DARAH KEHATI, GINJAL DAN GUT
  (USUS)
• DALAM HATI GLN DIHIDROLISIS UNTUK MELEPAS
  AMMONIA YG AKAN MASUK SIKLUS UREA
• GLN H2O GLU NH4
• glutaminase

32

• DALAM GINJAL GLUTAMINASE MEMBEBASKAN AMMONIA
  UNTUK DIEKSKRESIKAN DGN KELEBIHAN ASAM DARI DARAH
  ? LIHAT KULIAH KESEIMBANGAN ASAM-BASA
• MEKANISME PADA OTOT
• 30 DARI AMINO NITROGEN YG DIBENTUK DARI
  KATABOLISME PROTEIN DIKIRIM KE HATI SEBAGAI
  ALANIN (SEBAGAIMANA JUGA GLUTAMIN)
• SIKLUS GLUKOSA-ALANIN
• GLIKOLISIS PADA OTOT MENGHASILKAN PYR (PIRUVAT).
  PYR DAPAT MENGALAMI TRANSAMINASI MEMBENTUK ALANIN
  (PYR GLU ? ALA ?-KG).
• GLUTAMAT YANG DIGUNAKAN PADA REAKSI TRANSAMINASI
  TERSEBUT DIBENTUK DARI ?-KG DAN NH4 YG
  BERASAL DARI KATABOLISME ASAM2 AMINO, DGN
  KATALISIS GLUTAMAT DEHIDROGENASE.

33

• KEMUDIAN ALA AKAN DIANGKUT KE HATI. DI HATI
  TERJADI REAKSI YG SEBALIKNYA
• ?-KG ALA ? GLU PYR.
• GLU YANG TERBENTUK KEMUDIAN MENGALAMI DEAMINASI
  OKSIDATIF MEMBENTUK AMMONIA DAN ?-KG . AMMONIA
  AKAN DIUBAH MENJADI UREA MELALUI SIKLUS UREA.
• PYR YG TERBENTUK KEMUDIAN DAPAT DIUBAH MENJADI
  GLUKOSA MELALUI GLUKONEOGENESIS DI HATI ?
  KEMUDIAN GLUKOSA DIANGKUT DALAM DARAH KEMBALI KE
  OTOT.
• PADA KELAPARAN SUMBER UTAMA GLUKONEOGENESIS DI
  HATI ADALAH ASAM2 AMINO HASIL PEMECAHAN PROTEIN
  OTOT. BANYAK ASAM AMINO DALAM OTOT YG
  KATABOLISMENYA MENGHASILKAN PYR ? PYR DARI OTOT
  INI AKAN DIANGKUT KE HATI SEBAGAI ALANIN.
• INGAT MASSA PROTEIN TERBANYAK DALAM TUBUH
  ADALAH DALAM OTOT.

34
SKEMA TRANSPOR AMMONIA
PADA SEBAGIAN BESAR JARINGAN
HATI
OTOT
Asam2 amino NH4 ?-KG Glu
Ala Pyr Glukosa
Gutamat Urea
NH4 Glutaminase H2O
Glutamin Glu ?-KG
Pyr Ala Glukosa
Glutamat NH4 ATP H2O ADP, Pi
Glutamin

Glutamat dehidrogenase
Glutamin sintetase
SIKLUS GLUKOSA- ALANIN
35
SIKLUS UREA

• UREA
• NH2 - DARI AMMONIA
• CO - DARI CO2
• NH2 - DARI ASP
• REAKSI ENDERGONIK
• SINTESIS 1 MOL UREA ? PERLU 3 MOL ATP
• PENGENDALIAN GLUTAMAT DEHIDROGENASE DAN
  KARBAMOIL FOSFAT SINTETASE I.

36
argininosuksinat
37
(requires N-acetylglutamate as an allosteric
activator)
2ATP
NH4
CO2
Carbamoyl phosphate synthetase I
ATP
2ADP Pi 3H
Arginino- succinate synthase
AMP PPi
Pi
Carbamoyl phosphate
Ornithine transcarbamoylase (OTC)
UREA CYCLE
Mitochondrial Matrix
Argininosuccinase
Argininosuccinate
H2O
Urea
Arginase (found only in liver)
Cytoplasm
Fumerate
Ornithine
38
Carbamoyl phosphate
CO2
CO2
(High concentrations of ammonia (NH4) will drive
glutamate formation and deplete a-Ketoglutarate.)
39

• SIKLUS UREA
• TERJADI DI HATI
• PRODUK AKHIRNYA YAITU UREA AKAN MASUK SIRKULASI
  DARAH DAN DIBUANG LEWAT GINJAL (URIN)
• ENZIM YANG BERPERAN
• REAKSI 1 KARBAMOIL FOSFAT SINTASE I
• REAKSI 2 ORNITIN TRANSKARBAMOILASE
• REAKSI 3 ASAM ARGININOSUKSINAT SINTETASE
• REAKSI 4 ARGININOSUKSINASE
• REAKSI 5 ARGINASE
• REAKSI 1 DAN 2 TERJADI DI DALAM MATRIX
  MITOKONDRIA HATI
• REAKSI 3, 4, 5 TERJADI DI DALAM SITOSOL HATI

40

• NH3 DIHASILKAN OLEH
• HASIL KATAB. NITROGEN A.A DI JARINGAN TUBUH
• HASIL KERJA BAKTERI USUS TERHADAP SISA PROTEIN/
  ASAM AMINO DALAM MAKANAN DAN UREA DALAM SEKRESI
  USUS.
• AKIBATNYA KADAR AMMONIA DALAM VENA PORTA gt DALAM
  DARAH SISTEMIK
• AMMONIA AKAN DIUBAH MENJADI UREA DI HATI
• PADA CIRRHOSIS HATI
• KADAR AMMONIA DARAH MENINGKAT, APALAGI BILA
  DISERTAI PERDARAHAN GASTROINTESTINAL
• AMMONIA BERSIFAT TOKSIK TERUTAMA PADA SISTEM
  SARAF TERJADI GANGGUAN PENGLIHATAN, GANGGUAN
  BICARA, FLAPPING TREMOR, COMA SAMPAI KEMATIAN
• PADA KERUSAKAN GINJAL BERAT TERJADI UREMIA
  (KADAR UREUM MENINGKAT)

41
KATABOLISME KERANGKA KARBON ASAM AMINO
LIHAT GAMBAR HAL 7

• KERANGKA C ASAM AMINO ? SENYAWA AMFIBOLIK
• 
  (SENYAWA KETO)
• ASAM AMINO YG MEMBENTUK SENYAWA AMFIBOLIK
  ANGGOTA SIKLUS ASAM SITRAT OKSALOASETAT,
  FUMARAT, SUKSINIL-KoA, ?-KETOGLUTARAT BERSIFAT
  GLUKOGENIK (DAPAT DIBENTUK MENJADI GLUKOSA)
• ASAM AMINO YG MEMBENTUK PYR AKAN MEMBENTUK
  OKSALOASETAT ? BERSIFAT GLUKOGENIK
• ASAM AMINO YG MEMBENTUK ASETIL KoA (TIDAK LEWAT
  PYR)/ ASETO ASETIL KoA BERSIFAT KETOGENIK ? DAPAT
  MEMBENTUK SENYAWA KETON.
• YANG MURNI KETOGENIK LEU (LEUSIN), LYS (LISIN).
  
• YANG CAMPURAN ILE, PHE, TYR (KARENA MEMBENTUK
  FRAGMEN KETOGENIK DAN FRAGMEN GLUKOGENIK).
• TRP (TRIPTOFAN) ?
• A.A LAINNYA GLUKOGENIK SAJA

42
Summary of amino acid breakdown
Metabolites
Amino acids
Ile Leu Trp
Acetyl-CoA
Fatty acids Ketone bodies
Acetoacetate
Phe Tyr Lys
Pyruvate
Ala Gly Cys SerThr
Fumarate
Asp Asn
OAA
Glucose
Glu Gln His Pro Arg
a-ketoglutarate
Val Met
Succinyl-CoA
43
Ala Cys Gly Ser Thr Trp
Fates of Amino Acid degradation products
Glucose
Leu Lys Phe Trp Tyr
Pyruvate
Ile
Phosphoenol- pyruvate
Acetyl CoA
Acetoacetate
Citrate
Oxaloacetate
Asn
Asp
Isocitrate
Gln
Citric Acid Cycle
Malate
Arg His Pro
Phe
a-Ketoglutarate
Glu
Tyr
Fumarate
Ile Met Thr Val
Succinyl CoA
Glucogenic Ketogenic Both Glucogenic Ketogenic
Succinate
44
PENYAKIT GANGGUAN METABOLIK ASAM AMINO

• ALUR METABOLIK
• A ? B ? C ? D ---------? P
• enzim1 enzim2 enzim3
• MISALNYA enzim3 CACAT ? C, B, A AKAN MENUMPUK
• PENUMPUKAN METABOLIT AKAN MENIMBULKAN GEJALA
  PENYAKIT
• CONTOH GANGGUAN METABOLISME ASAM AMINO
• ALKAPTONURIA GANGGUAN METABOLISME TIROSIN
• CACAT ENZIM HOMOGENTISAT OKSIDASE ? ADANYA
  HOMOGENTISAT DALAM URIN

45

• MAPLE SYRUP URINE DISEASE
• TERJADI AKUMULASI ASAM KETO DARI LEU, VAL DAN ILE
• CACAT ENZIM ? -KETO DEKARBOKSILASE
• TERJADI GANGGUAN SUSUNAN SARAF PUSAT
• PENYAKIT HARTNUP
• CACAT PADA MEKANISME TRANSPOR MEMBRAN UNTUK
  TRIPTOFAN? GANGGUAN ABSORPSI DAN TRANSPOR RENAL
  TRP
• TERJADI KELAINAN KULIT, ATAKSIA SEREBELAR
  INTERMITTENT, GANGGUAN MENTAL
• ASAM INDOL ASETAT DALAM URIN MENINGKAT

46
PRODUK KHUSUS DARI ASAM AMINO DAN PERAN ASAM
AMINO INDIVIDUAL

• PRODUK KHUSUS DAPAT BERASAL DARI ASAM AMINO ITU
  SENDIRI, KERANGKA C ATAU BAGIAN DARI ASAM AMINO
  ITU.
• ASAM AMINO KECIL
• GLISIN GLY
• BERKAITAN DGN SINTESIS HEME, PURIN, GLUTATION
  (GLU-CYS-GLY), ASAM GLIKOKHOLAT, KREATIN
• ALANIN ALA
• ASAM AMINO GLUKOGENIK TERPENTING
• DIEKSPOR DARI OTOT SELAMA PUASA DAN EXERCISE

47

• ASAM AMINO AROMATIK
• PHENIL ALANIN (PHE)
• ZAT BAKAL TYROSINE
• PADA PENDERITA FENILKETONURIA ENZIM YANG
  MENGKATALISIS REAKSI DI ATAS YAITU FENILALANIN
  HIDROKSILASE DEFISIEN (CACAT GENETIK)
• TYROSIN (TYR)
• ZAT BAKAL MELANIN PADA MELANOSIT
• ZAT BAKAL HORMON TIROID PADA KELENJAR TIROID
• ZAT BAKAL KATEKOLAMIN ADRENALIN, NORADRENALIN
  DAN DOPAMIN ? NEUROTRANSMITTER PENTING

48
Lanjutan asam amino aromatik

• TRYPTOPHAN (TRP)
• ZAT BAKAL SEROTONIN, SUATU NEUROTRANSMITTER
• ZAT BAKAL NICOTINAMIDE
• HISTIDIN (HIS)
• ZAT BAKAL UNIT KARBON-TUNGGAL / ONE-CARBON
  UNIT(FORMIMINO-FH4)
• DEKARBOKSILASI ? HISTAMIN ? MERANGSANG SEKRESI
  ASAM LAMBUNG DAN KONTRAKSI OTOT POLOS.

49

• ASAM AMINO BERCABANG VAL, ILE, LEU
• SEMUA ASAM AMINO BERCABANG
• DIKATABOLISME LEWAT SISTEM BCKADH (BRANCHED-CHAIN
  KETOACID DEHYDROGENASE) ? SISTEM INI DEFEKTIF
  PADA MAPLE SYRUP URINE DISEASE
• LEUCIN (LEU)
• METABOLISMENYA PERLU BIOTIN

50

• ASAM AMINO BASA
• ARGININ (ARG)
• ZAT BAKAL KREATIN
• DIBENTUK PADA DAUR UREA DARI ORNITHINE
• ZAT BAKAL NITRIC OXIDE
• LYSIN (LYS)
• GUGUS LYS BERINTERAKSI DGN GLUTAMIN KETIKA FAKTOR
  XIIIa MENGUBAH POLIMER FIBRIN MENJADI BEKUAN
  FIBRIN YG STABIL

51

• ASAM AMINO YG MENGANDUNG S (SULPHUR)
• CYSTEIN (CYS)
• MENYEDIAKAN GUGUSSH BAGI GLUTATION, PROTEIN
  PENGANGKUT ASIL (ACYL) DN KOENZIM A
• METHIONIN (MET)
• S-ADENOSIL-METHIONIN ( METHIONIN AKTIF)
  MERUPAKAN DONOR METIL PADA REAKSI METILASI, MIS
  NORADRENALIN ? ADRENALIN
• MENYEDIAKAN S UNTUK BIOSINTESIS CYSTEIN

52

• ASAM AMINO HIDROKSI
• SERIN (SER)
• MENYEDIAKAN C UNTUK SINTESIS CYSTEIN
• BAGIAN DARI FOSFATIDIL SERIN
• DIPERLUKAN UTK SINTESIS SFINGOLIPID
• SUMBER UTAMA UNIT 1-CARBON DALAM TUBUH
• THREONIN (THR)
• FOSFORILASI THR OLEH PROTEIN KINASE ? TEJADI PD
  BEBERAPA MEKANISME TRANSDUKSI SIGNAL

53

• ASAM AMINO ASAM DAN AMIDANYA
• GLUTAMAT
• BERPERAN PADA KATAB. N ASAM AMINO (TRANSAMINASI)
• KOMPONEN GLUTATHION DAN TETRAHIDROFOLAT
• DEKARBOKSILASI PADA NEURON ? GABA (GAMMA AMINO
  BUTYRIC ACID)
• GLUTAMIN LIHAT SLIDE LANJUTNYA

54

• GLUTAMIN
• MENGANGKUT AMONIA DARI JARINGAN EKSTRAHEPATIK KE
  HATI DAN SPHLANCHNIC BED
• IKUT DALAM BIOSINTESIS NUKLEOTIDA PURIN
• IKUT DALAM BIOSINTESIS GMP
• IKUT DALAM BIOSINTESIS NUKLEOTIDA PIRIMIDIN
• MENGHASILKAN ION AMONIUM MELALUI KERJA
  GLUTAMINASE PADA RESPON RENAL TERHADAP ASIDOSIS
• REAKSI DETOKSIFIKASI DI HATI
• ZAT BAKAL GLUTAMAT DALAM NEURON
• BAHAN BAKAR UTK ENTEROSIT

55

• ASPARTAT
• BIOSINTESIS UREA
• BIOSINTESIS NUKLEOTIDA PURIN
• BIOSINTESIS AMP
• BIOSINTESIS NUKLEOTIDA PIRIMIDIN
• BERLAKU SEBAGAI NEUROTRANSMITTER
• ASPARAGIN
• SINTESIS N-LINKED DIOGOSAKARIDA

56

• METABOLISME KARBON-TUNGGAL (1 - C)
• SUMBER DARI UNIT 1-C
• YANG DIBAWA OLEH FH4 (TETRAHIDROFOLAT) SER, GLY,
  HIS
• YANG DIBAWA OLEH SAM (S-ADENOSIL-METHIONIN)
  METIL-FH4
• GUNA UNIT 1-C
• YANG DIBAWA OLEH FH4UNTUK SINTESIS NUKLEOTIDA
  PURIN DAN PIRIMIDIN
• YANG DIBAWA OLEH SAM UNTUK BIOSINTESIS KREATIN,
  ADRENALIN DAN FOSFATIDILKHOLIN