Tiga lintasan metabolisme utama asam amino dibahas dalam dokumen ini: (1) transaminasi dan deaminasi oksidatif untuk melepas gugus amino, (2) siklus urea untuk mengeliminasi amonia, dan (3) siklus glukosa-alanin untuk mentransportasikan gugus amino antara otot dan hati.
2. III. METABOLISME ASAM AMINO
1. Pendahuluan
2. Transaminasi & Deaminasi
oksidatif
3. Siklus urea
4. Hubungan Siklus Urea dan
Siklus Asam Sitrat
5. Siklus glukosa-alanin
6. Biosintesis asam amino
4. 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.
5.
6.
7.
8. Lintasan katabolisme asam amino pada kebanyakan
organisme hampir serupa.
Katabolisme asam amino biasanya dimulai dengan
melepas gugus amino, sehingga dihasilkan asam α-
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, α-ketoglutarat, suksinil-KoA,
fumarat atau oksaloasetat.
Pada beberapa hewan, molekul diatas digunakan
untuk sintesis asam lemak, glukosa atau untuk
menghasilkan energi.
9. 2. Transaminasi dan deamioksidatif
Pelepasan ggs amino dari asam amino melibatkan 2
macam reaksi biokimia, yaitu transaminasi dan
deaminasi oksidatif.
Transaminasi:
- Gugus α-amino dari suatu asam amino ditransfer
ke α-ketoglutarat oleh enzim transaminase (amino-
transferase).
- α-ketoglutarat kemudian menjadi asam glutamat.
- Sel mengandung sejumlah aminotransferase yang
berbeda, seperti alanin-aminotransferase, aspartat-
aminotransferase dll.; piridoksal fosfat (PLP)
bertindak sebagai ggs prostetik.
10.
11.
12.
13. 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.
14.
15.
16.
17. 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.
18.
19.
20. 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.
21.
22. 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).
23.
24. 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.
25.
26.
27.
28. Urea Cycle
Requires 3 ATPs +
Ammonia + Aspartate
+ Bicarbonate
Get urea + fumurate +
2ADP + 2 Pi + AMP +
PPi.
Fumurate skeleton
feeds back into TCA
29. 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.
33. Removal of nitrogen
Step 1: transamination with α-
ketogluturate to form glutamate and new
α-keto acid.
Step 2: glutamate is deaminated through
oxidative process involving NAD+
Step 3: form urea through urea cycle.
transaminase deaminase
