Metabolisme Nitrogen

Metabolisme Nitrogen Nitrogen merupakan biolimiting elemen Ekskresi tidak sebanyak C dan H Dalam sistem hidup N: Protein: asam amino Asam nukleat Dll Asam amino: 20 20 jalur biosintesis 20 jalur degradasi

Bakteri nitrogen fixing Siklus Nitrogen N2 NH3 NO2- NO3- Asam amino Nukleotida Glikoamino Koenzim Porpirin Protein DNA, RNA Polisakarida Fosfolipid Tanaman & bakteri Nitrosomonas Nitrobacter Bakteri nitrogen fixing Bakteri denitrifying Semua organisme Semua organisme Energi

Penggunaan amonia: biogenesis nitrogen organik (Aminasi) Sumber N berbeda tetapi selalu menjadi NH3 untuk dirubah menjadi N organik NH3 CO2, ATP Aspartat a-Ketoglutarat Glutamat Karbamoil fosfat Asparagin Glutamat Glutamin Arginin Pirimidin Urea Asam amino lain Nukleotida Purin Gula amino Triptofan Histidin transaminasi 2 4 3 1

1. Aminasi reduktif a-ketoglutarat Glutamat dehidrogenase a-ketoglutarat dari siklus asam sitrat Bakteri menggunkan NADPH sel mamaliamenggunakan NADH a-ketoglutarat juga bisa digunakan untuk transaminasi

2. Pembentukan amida biologis Glutamin sintetase Sintetase: melibatkan energi dari ATP

2. Pembentukan amida biologis Asparagin sintetase Mengkonsumsi lebih sedikit amoniak dibanding glutamin sintase Dapat menggunakan glutamin (transaminasi) selain amoniak

4. Pembentukan arginin dan pirimidin Karbamoil fosfat sintetase

Metabolisme Nitrogen Karbohidrat dan lemak bisa disimpan untuk digunakan kembali Protein tidak dapat disimpan Jumlah N sangat sedikit Perlu suplai terus menerus dari luar Kapasitas biosintesis N berbeda-beda antar organisme---evolusi Asam amino esensial Laktobasilus vs tanaman

Transaminasi Berperan sebagi distribusi N pada asam amino dan degradasi asam amino Enzim: Transminase atau aminotransferase Mebibatkan pasangan asam amino dengan asam a-keto (glutama/a-ketoglutarat) GOT (glutama oksaloasetat transminase)--liver GPT (glutamat piruvat transaminase)--liver Serum GOT dan GPT (SGOT dan SGPT) menjadi parameter fungsi liver

Transaminasi Transaminasi untuk transfer N Transminasi degradasi

Transaminasi SGOT dan SGPT

Degradasi asam amino dan metabolisme produk akhir nitrogen Apabila terdapat kelebihan N dari kebutuhan, N dilepaskan sementara C digunakan sebagai sumber energi Transaminasi (degradasi) menghasilkan a-keto yang masuk siklus asam sitrat Amino oksidase

Degradasi asam amino dan metabolisme produk akhir nitrogen Hasil degradasi berupa asam a-keto (kerangka karbon) dan NH3 Asam a-keto bisa mengalami oksidasi (melalui siklus asam sitrat) ataupun untuk biosintesis karbohidrat atau badan keton NH3 bersifat toksik sehingga perlu diekskresikan (urea atau asam urat)

Jalur rantai karbon asam amino Siklus asam sitrat a-ketoglu suksinat fumarat oksaloasetat piruvat Ala, Gly, Cys Ser, Thr Asetil-CoA Try, Leu, Iso Asetoasetat Leu, Lys, Phe, Tyr Glu, Gln, His Pro, Arg Val, Met Thr, Iso Asp, Tyr, Phe Asn, Asp

Detoksifikasi amonia: Eksresi Urea: diproduksi dalam siklus urea Diproduksi di liver (mitokondria dan sitosol) kemudian ditransport ke ginjal untuk disaring Level ureum (BUN) di serum menunjukkan fungsional ginjal Asam urat: diproduksi dalam biosintesis purin Lebih sedikit air

Siklus Krebs (siklus urea)