METABOLISME ASAM AMINO

Nama : Metti Ria Yulistina

          NPM :082.0068

METABOLISME ASAM AMINO

Asam amino merupakan suatu senyawa organik yang memiliki gugus fungsional karboksil (-COOH) dan amina (biasanya -NH₂). 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. Degradasi ini merupakan proses kontinu.

Struktur asam amino

Struktur asam amino secara umum adalah satu atom C yang mengikat empat gugus,yaitu 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 dinamakan atom C_α ("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 C_α 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.

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).

Metablisme Asam Amino

          Asam amino yang terbentuk di usus akan diabsorpsi dan dibawa oleh peredaran darah ke dalam sel-sel tubuh.

          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 yang nontoksik.

Glu + nh4+ + atp gln +h2o+adp+pi

Glutamin sintetase

�� glu didapat dari α-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

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

Jalur metabolik utama dari asam amino

          Jalur metabolik utama dari asam-asam amino terdiri atas pertama, produksi asam amino dari pembongkaran protein tubuh, digesti protein diet serta sintesis asam amino di hati. Kedua, pengambilan nitrogen dari asam amino. Sedangkan ketiga adalah katabolisme asam amino menjadi energi melalui siklus asam serta siklus urea sebagai proses pengolahan hasil sampingan pemecahan asam amino. Keempat adalah sintesis protein dari asam-asam amino.

Matabolisme 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.

Ada 2 tahap pelepasan gugus amin dari asam amino, yaitu:

1.      Transaminasi

Enzim aminotransferase memindahkan amin kepada α-ketoglutarat menghasilkan glutamat atau kepada oksaloasetat menghasilkan aspartat

2.      Deaminasi oksidatif

Pelepasan amin dari glutamat menghasilkan ion ammonium.

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.

Asam amino non-esensial	Alanine, Asparagine, Aspartate, Cysteine, Glutamate, Glutamine, Glycine, Proline, Serine, Tyrosine
Asam amino esensial	Arginine*, Histidine, Isoleucine, Leucine, Lysine, Methionine*, Phenylalanine*, Threonine, Tyrptophan, Valine

Biosinthesis Asam Amino non esensial.

Semua asam amino non esensial kecuali tyrosin disinthesis melalui jalur sederhana dari jalur metabolism umum seperti piruvat, oksaloasetat, a ketoglutarat dan 3 phosphogliserat. Tyrisin dibentuk dari asam amino esensial phenilalanin melalui 1 langkah hidroksilasi. Jadi kebutuhan diet akan phenilalanin menggambarkan juga kebutuhan akan tyrosin. Oleh karena itu adanya tyrosin alam diet akan mengurangi keutuhan terhadap phenilalanin.

 Biosinthesis Asam Amino Esensial

            Asam amino esensial, tidak seperti asam amino non esensial, disintesis dari prekursor metabolit yang umum. Jalur sintesisnya hanya terdapat pada tanaman ataupun mikroorganisma dan biasanya melibatkan lebih banyak tahapan dibandingkan dengan asam amino non esensial. Lisin, methionin, dan threonin misalnya,semuanya disintesis dari aspartat dalam jalur yang diawali oleh enzim aspartokinase, enzim yang hanya terdapat pada tanaman dan mikroorganisma.Valin dan leusin disintesis dari piruvat dan a ketoglutarat, sedang triptofan, phenilalanin dan tyrosin disintesis dari PEP (phosphoenolpiruvat) dan erythrosa-4 phosphat.

Bioenergetik dan Metabolisme

Alanin, Asparagin, Aspartat, Glutamat dan Glutamin dibentuk dari piruvat, oksaloasetat dan a ketoglutarat.Sintesis dari masing-masing asam amino tersebut hanya 1 tahapan transaminasi. Asparagin disintesis dari aspartat oleh asparagin synthetase, sedang glutamin dari glutamat dengan reaksi amidasi yang dikatalisis

oleh glutamin synthetase. Glutamin synthetase merupakan titik pusat kontril metbolisma nitrogen. Glutamin adalah donor gugus amino dalam pembentukan banyak senyawa biosinthetik maupin bentuk cadangan bagi ammonia. Sebagai konsekuensinya, glutamin synthetase mempunyai peran sentral dalam metabolisma nitrogen dan menjadikan enzim tersebut sebagai kandidat yang sangat baik dalam mengatur

aliran metabolisma dari senyawa nitrogen. Glutamin synthetase pada mammalia diaktifkan oleh a ketoglutarat yang merupakan hasil deaminasi oksidatif dari glutamat. Hal ini diduga mencegah akumulasi amonia yang dihasilkan oleh reaksi deaminasi tersebut.

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.

Asam amino alifatik sederhana

• Glisina (Gly, G)
• Alanina (Ala, A)
• Valina (Val, V)
• Leusina (Leu, L)
• Isoleusina (Ile, I)

Asam amino hidroksi-alifatik

• Serina (Ser, S)
• Treonina (Thr, T)
• Asam amino dikarboksilat (asam)

• Asam aspartat (Asp, D)
• Asam glutamat (Glu, E)

Amida

• Asparagina (Asn, N)
• Glutamina (Gln, Q)

Asam amino basa

• Lisina (Lys, K)
• Arginina (Arg, R)
• Histidina (His, H) (memiliki gugus siklik)

Asam amino dengan sulfur

• Sisteina (Cys, C)
• Metionina (Met, M)

Prolin

• Prolina (Pro, P) (memiliki gugus siklik)

Asam amino aromatik

• Fenilalanina (Phe, F)
• Tirosina (Tyr, Y)
• Triptofan (Trp, W)

Kelompok ini memiliki cincin benzena dan menjadi bahan baku metabolit sekunder aromatik.