Katabolisme Protein dan Asam amino

Pendahuluan Cara nitrogen asam amino (amoniak) diubah menjadi urea. Amoniak basa berkekuatan sedang bersifat tokik bagi sel. Urea adalah diamida asam karbonat, bersifat netral tidak beracun. Urea merupakan molekul yang kecil tidak bermuatan sehingga bisa melawati membran sel. Urea dapat larut dala air.

Manfaat biomedis Nilai normal 10-110 mg/dl Tubuh membuang amoniak dengan cara mengubah menjadi senyawa urea melalui siklus urea di hepar. Pada ganggan hepar dapat menyebabkan amoniak tertumpuk dalam darah hingga menimbulkan gejala klinik

Gejala intoksikasi amonia Tremor Disartria (pelo) Penglihatan kabur Pada kasus yang berat dapat mengakibatkan koma dll

Proses pertukaran protein Melalui sintesa protein Penguaian protein dan asam amino

Keseimbangan nitrogen Perbedaan total masukan N dan total kehilangan N. Keseimbangan N positif: Komsumsi N dengan jumlah lebih besar daripada yang diekskresikan. Misal ibu hamil, anak sedang tumbuh. Keseimbangan N: masukan N engimbangi melalui pengeluaran feces dan urin Keseimbangan n negatif konsumsi N lebih sedikit daripada yang diekskresikan. Misal ada post operasi, penyakit ca.

Pertukaran antar organ mempertahankan kadar asam amino darah Pada otot : Menghasilkan asam amino lebih 50% total depot asam amino bebas tubuh. Alanin dan glutamat : 50% total Nitrogen asam amino yang dilepaskan. Mengambil serin, sistein dan glutamat.

Pertukaran antar organ mempertahankan kadar asam amino darah Hati dan usus: Mengambil banyak alanin,glutamin dan asam amino lain. Kecepatan sintesis glukosa dari alanin dan serin jauh lebih tinggi daripada asamamino yang lain. Kemampuan hati untuk melakukan glukoneogenesis dari alanin sangat luar biasa ( saturasinya 9 mmol/L). Serin diekskresikan jaringan splanikus otot.

Pengaruh Growth Hormon dan Insulin terhadap metabolisme Protein dan asam amino Growht hormon (GH) GH meningkatkan transportasi asam amino kedalam sel otot dan meningkatkan sintesis protein. Organisme yang mendapatkan GH akan memperlihatkan keseimbangan N positif Terjadi peningkatan sintesis RNA dan DNA dalam sebagaian jaringan.

Hormon insulin Ada umumnya berefek anabolik terhadapa meabolisme protein ( merangsang sintesis protein dan menghambat proses penguraian) Insulin merangsang pengambian asam amino netral otot Efek insulin terhadap sintesis protein umum didalam otot kerangka, jantung dan hati diperkirakan timbul pada tingkat translasi mRNA.

Peranan Hati pada metabolisme protein dan asam amin Hati akan engontrol asam amino dalam darah dengan proses deaminasi, asam amino yang berlebihan dapat diubah menjadi energi atau lemak. Dan asam amino yang mengandung N akan diubah menjadi urea Sintesis protein tubuh misalnya plasma protein yang berlangsung di hati Pusat penawar racun ( detoksikasi)

Urea merupakan hasil akhir katabolisme Nitrogen Lintasan utama ekskresi nitrogen pada manusia: urea disintesis dalam hatidilepaskan kedalam darah dan dibersihkan di ginjal.

Biosintesis urea Transaminasi Deaminasi oksidataif Pengangkutan amonia Reaksi pada siklus urea.

Transaminasi oksidatif Pemindahan gugus alpa amino (NH2) dari suatu as amino ke alpa karbon asam keto. Sedikitnya 12 dari 20 jenis melalui reaksi transaminasi yang dikatalisis oleh enzim transaminase. Koenzim yang berperan Piridoksal fosfat (B6).

Proses deaminasi Reaksi pemindahan atau pemutusan gugus amino alfa sebagai senyawa gugus donor ke asam keto alfa sebagai reseptor dan dihasilkan asam amino alpa yang baru asam keto alpa yg terbentuk bila dioksidasi sempurna menjadi CO2 dan H2O

Pengangkutan amonia L glutamat dehidrogenase menempati posis sentral dalam metabolisme nitrogen. Dihambat : NADH, ATP, GTP Diaktifkan ADP Ko subtrat ; NAD, NADP

Pengangkutan amonia Kenaikan kadar amonia darah bisa dari amoniakyang dibentuk dari bakteri di usus Intoksikasi amoniak sangat berbahaya danmenimbulkan gejala klinis. Pembentukan dan sekresi amoniak oleh ginjal mempertahankan keseimbangan asam basa Amonia dapat diekskresi sebagai urea dan garam amonium.

Reaksi pada siklus urea Siklus urea merupakan reksi siklik di mitokhondria dan sitoplasma hepar 1 mol urea membutuhkan 1 mol amonia, 1mol CO2, alpa amoni N pada aspartat, 3 mol ATP, 5 enzim Karbamoil fosfat sintase, ornitin transkarbomoilase, argino suksinat, arginosuksinase dan arginase. Selain itu perlu asam amino N aetil glutamat sebagai pengaktif enzim karbamoil fosfat sintase, sitrulin, aspartat, arginin dan ornitin.

1 reaksi karbamoilfosfat Penggabungan 1 mol amoniak dengan CO2 dan fosfat ( dari ATP) oleh enzim karbamoil fosfat sintase yang terdapat di mitokondia yg diaktifkan oleh N asetil glutamat membentuk karbamoilfosfat. Reaksi ini terjadi di matrik mitokondria hati

Reaksi 2 sintesis sitrulin Gugus karbamoil dari karbamoil fosfat dipindahlan ke ornitin oleh enzim ornitin transkarbamoilase ( di mitokondria sel hati) membentuk sitrulin

Reaksi 3 sintesis arginosuksinat mejadi arginin dan fumarat Sitrulin mengikat aspartat melalui gugus amino aspartat oleh enzim arginosuksinat sintase butuh 1 mol ATP membentuk argino suksinat berlangsung di sitosol

Reaksi 4 pemecahan argnosuksinat menjadi arginin dan fumarat Arginosuksinat akan dipecah menjadi arginin dan fumarat oleh enzim arginosuksinase. Reaksi ini terjadi di sitosol.

Reaksi 5 pemecahan arginin menjadi ornitin dan urea Argini dipecah menjadi ornitin dan urea oleh enzim arginase. Keterlibatan siklus kreb : Dari fumarat akan membentuk malat oleh enzim fumarase, malat akan diubah menjadi oksaloasetat kemudian oksaloasetat mengalami transaminasi menghasilkan aspartat. Aspartat digunakan untuk membentuk arginosuksinat pada siklus urea.

Kelainan siklus urea Mual muntah pada bayi Mual terhadap makanan yang berprotein tinggi Ataksia interminten Iritabilitas Letargia Retardasi mental

wassalamualaikum