1.docx

Katabolism Protein

Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas Bio Kimia Dosen pembimbing : Ria Ramadhani DA,S.kep.,Ns,M.kep

Disusun oleh : 1.

yusril Moh.Irfan pahlefi (17930101)

2. Omnia Amir Osman (17930074) 3. Abiroh Azimatul Ahliyah (17930079) 4. Arti Septina (17930077) 5. Thoyyibah (17930099)

JURUSAN FARMASI FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU-ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG 2018

Daftar I

Cover ........................................................................................................ 0 Daftar Isi ......................................................................................................... 1 Kata Pengantar ................................................................................................ 2 BAB I. Pendahuluan ....................................................................................... 3 1.1 Latar Belakang .................................................................................... 3 1.2 Rumusan Masalah ............................................................................... 4 1.3 Tujuan ................................................................................................. 4 BAB II. Tinjauan teori .................................................................................... 5 2.1 Definisi katabolism protein ................................................................. 5 2.2 Mekanism ............................................................................................ 6 2.3 Katabolism asam amino ...................................................................... 7 BAB III.Tinjauan Kasus………………………………………………………8 3.1 Transaminasi ...................................................................................... 9 3.1.1 Aminotransferase………………………………………………10 3.1.2 Alanin Transminasi…………………………………………….10 3.2 proses deaminasi ................................................................................. 10 3.3 oxidative deaminasi ............................................................................ 14 3.3.1 non-oxidative deaminasi……………………………………….15 3.4 siklus urea proses .............................................................................. 15 BAB III. Penutup ............................................................................................ 19 3.1 Kesimpulan ......................................................................................... 19 3.2 Kritik dan Saran .................................................................................. 20 7.

Daftar Pustaka ....................................................................................... 21

1

KATA PENGANTAR Assalamualaikum Wr. Wb. Segala Puji Senantiasa Kami Panjatkan Kehadirat Allah SWT Beserta Junjungan Kita Nabi Besar Muhammad S.A.W. yang telah melimpahkan rahmat, berkah dan hidayahnya sehingga kami dapat menyusun makalah dengan judul “Hipertensi”.

Walaupun dalam penyusunan makalah ini banyak menemukan kesulitan terutama keterbatasan referensi yang didapatkan. Oleh karena itu, jika ada kesalahan dalam penulisan, kesalahan kata maupun pengetikan dalam makalah ini penyusun minta maaf yang sebesar-besarnya dan sangat mengharapkan kritik dan saran dari pembaca demi kesempurnaan makalah ini.

Demikian kata pengantar dari penyusun dengan harap semoga makalah ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua, khususnya bagi penyusun.

Malang, 24 September 2018

2

Tim Penyusun

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Semua organisme membutuhkan penyediaan materi dan energi yang tetap dari lingkungannya agar tetap hidup. Bagi sejumlah besar organisme, penyediaan utama materi dan satu-satunya penyediaan energi berasal dari molekul organik yang dimakannya (Kimball: 2003: 143). Dengan bantuan enzim, sel secara sistematik merombak molekul organik kompleks yang kaya akan energi potensial menjadi produk limbah yang berenergi lebih rendah. Sebagian energi yang diambil dari simpanan kimiawi dapat dilakukan untuk melakukan kerja; sisanya dilepas sebagai panas. Jalur metabolisme yang melepaskan energi simpanan dengan cara memecah molekul kompleks disebut jalur katabolik (Campbell, 2003: 159).

3

Jalur katabolik dapat terjadi secara aerob (dengan menggunakan oksigen) dan anaerob (tanpa menggunakan oksigen). Terdapat tiga tahap utama di dalam katabolisme aerobik, yaitu makromolekul sel dipecahkan menjadi unit-unit pembangun utamanya (tahap I), produk yang telah terbentuk pada tahap I selanjutnya diubah menjadi molekul yang lebih sederhana (tahap II), produk akhir dari tahap II yang berupa asetil KoA selanjutnya memasuki lintas akhir (tahap III). Pada tahap akhir ini, terjadi oksidasi nutrien, menghasilkan karbon dioksida, air dan amonia sebagai produk akhirnya. Penguraian enzimatik dari masing-masing nutrien penghasil utama energi utama pada sel (karbohidrat, lipid, dan protein) berlangsung secara bertahap melalui sejumlah reaksi enzimatik yang berurutan dan berbeda antara satu nutrien dengan nutrien lainnya. Oleh karena itu, kami tertarik untuk membahas mengenai proses katabolisme protein peranan utama utama pada tubuhl dalam makalah ini.

1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah pada makalah tentang katabolisme protein ini adalah: Bagaimana proses transaminasi? Bagaimana proses deaminasi oksidatif? Bagaimana proses katabolisme asam amino? Bagaimana proses`siklus urea?

1.3 Tujuan Adapun tujuan pada makalah ini yaitu:

4

Untuk mengetahui proses deaminasi oksidatif Untuk mengetahui proses transaminasi Untuk mengetahui katabolisme asam amino Untuk mengetahui proses siklus urea

BAB II

5

Tinjauan teori

2.1

Definisi katabolism protein Katabolisme protein adalah pemecahan protein menjadi asam

amino dan senyawa turunan sederhana, untuk diangkut ke dalam sel melalui membran plasma dan akhirnya untuk polimerisasi menjadi protein baru melalui penggunaan asam ribonukleat (RNA) dan ribosom. Katabolisme protein, yang merupakan pemecahan makromolekul, pada dasarnya adalah proses pencernaan. Katabolisme protein paling sering dilakukan oleh endo dan exo-protease non-spesifik. Namun, protease spesifik digunakan untuk membelah protein untuk tujuan regulasi dan perdagangan protein. Salah satu contohnya adalah subkelas enzim proteolitik yang disebut oligopeptidase. Asam amino yang dihasilkan oleh katabolisme dapat langsung didaur ulang untuk membentuk protein baru, diubah menjadi asam amino yang berbeda, atau dapat menjalani katabolisme asam amino untuk dikonversi menjadi senyawa lain melalui siklus Krebs.

6

2.2 Mechanism Protein yang terdapat di dalam sel dan makanan didegradasi menjadi monomer penyusunannya, yaitu asam amino, oleh enzim protease. Protease tersebut dapat berada di dalam lisosom maupun dalam lambung dan usus. Asam amino dihasilkan dari proses hidrolisis protein. Setelah gugus amin dilepas dari asam amino, beberapa asam amino diubah menjadi asam piruvat dan ada juga yang diubah menjadi asetil koenzim A. Gugus amin yang dilepas dari sam amino dibawa kehati untuk diubah menjadi amonia (NH3) dan dibuang lewat urin. 1 gram protein menghasilkan energy yang sama dengan 1 gram karbohidrat, yaitu 4,1 kkal.

Katabolisme protein pertama kali berlangsung di dalam lambung. Di tempat ini, pepsin memecah protein dengan memutuskan ikatan peptide yang ada di sisi gugus amin (NH2) bebas. Kemudian, didalam usus protein juga dipecah oleh tripsin dan kimotripsin. Hasil pemecahan ini adalah bagian-bagian kecil polipeptida. Selaanjutnya, senyawa ini dipecah kembali oleh aktivitas aminopeptidase menjadi asam amino-asam amino bebas. Produk ini kemudian melalui dinding usus halus masuk ke dalam aliran darah menuju ke berbagai organ, lalu kedalam sel.

7

2.3 Katabolisme Asam Amino Katabolisme asam amino terjadi melalui reaksi transaminase yang melibatkan pemindahan gugus amino secara enzimatik dari satu asam amino ke asam amino lainnya. Enzim yang terlibat dalam reaksi ini adalah transminase atau amino transminase. Enzim mini spesifik bagi ketoglutarat sebagai penerima gugus amino namun tidak spesifik bagi asam amino sebagai pemberi gugs asam amino (Toha, 2005). Jalur metabolik utama dari asam-asam amino terdiri atas tiga jalur, 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. Reaksi metabolisme asam amino melalui proses pelepasan gugus amino dan kemudian baru perubahan kerangka karbon pada molekul asam amino. Proses pelepasan gugus amino tersebut meliputi reaksi transaminasi dan deaminasi. Transaminasi merupakan proses katabolisme asam amino yang melibatkan

8

pemindahan gugus amino dari satu asam amino pada asam amino lain. Asam amino tersebut dipindahkan pada salah satu dari tiga senyawa keto (asam piruvat, α ketoglutarat atau oksaloasetat) sehingga senyawa keto tersebut diubah menjadi asam amino.Deaminasi oksidatif pelepasan amin dari glutamat menghasilkan ion ammonium.

BAB III Tinjauan Kasus

3.1 Transaminasi Transminasi ialah proses katabolisme asam amino yang melibatkan pemindahan gugus amino dari satu asam amino ke gugus asam amino lain. Dalam reaksi transaminasi ini gugus amino dari suatu asam amino dipindahkan dari salah satu dari ketiga senyawa keto, yaitu asam piruvat, α ketoglutarat atau ksaloasetat, sehingga senyawa senyawa keto ini diubah menjadi asam amino sedangkan asam amino semula diubah menjadi asam keto.

9

Gugus amino ditransfer ke α-ketoglutarat yang membentuk glutamat. Kemudian glutamat secara oksidatif dihilangkan untuk membentuk ion amonium NH4 +

3.1.1 Aminotransferase Aminotransferase mengkatalisis reaksi yang mengubah gugus amino dari asam amino menjadi ketoacid. Enzim ini mengkatalisasi gugus amino dari berbagai asam amino menjadi keto-glutarate untuk konversi ke NH4 + Reaksi transminasi bersifat reversible. Pada reaksi ini tidak ada gugus amino yang hilang, karena gugus amino yang dilepaskan oleh asam amino diterima oleh asam keto (Poedjiadi, 1994).

3.1.2 Alanin Transminasi merupakan merupakan enzim yang mempunyai kekhasan terhadap asam piruvat alanin sebagai satu pasang substrat, tetapi tidak terhadap asam asam-asam amino yang lain. Dengan demikian Alanin transaminase dapat mengubah berbagai jenis asam amino menjadi alanin, xdelama tersedia sam piruvat. Glutamat transminase dapat mengubah berbagai jenis asam amino menjadi alanin, selama tersedia asam piruvat. Glutamat transminase merupakan enzim yang mempunyai kekhasan terhadap glutamate-ketoglutarat sebagai satu pasang substrat, karena itu enzim ini dapat mengubah asam-asam amino menjadi asam glutamat. Apabila alanin transminase terdapat dalam jumlah banyak, maka alanin yang dihasilkan dari reaksi transminase akan diubah menjadi asam glutamate (Poedjiadi, 1994). Enzim

yang

bekerja

sebagai

katalis

alanin-glutamat transminase (Poedjiadi, 1994).

10

dalam

reaksi

tersebut

ialah

Dari reaksi-reaksi diatas dapat dilihat bahwa walaupun ada beberapa jalur reaksi transminase, namun asam ketoglutarat merupakan akseptor gugus amino yang terakhir. Dengan demikian hasil reaksi transminasi keseluruhan ialah asam glutamate (Poedjiadi, 1994). Reaksi transminasi ini terjadi dalam mitokondria maupun dalam cairan sitoplasma. Semua enzim transminasi tersebut dibantu oleh piridoksalfosfat sebagai koenzim. Piridoksalfosfat tidak hanya merupakan koenzim pada reaksi transaminasi, tetapi juga pada reaksi-reaksi metabolisme yang lain (Poedjiadi, 1994)

3.2 Proses deaminasi Proses deaminasi terjadi di hati selama metabolisme asam amino. Gugus amino dikeluarkan dari asam amino dan diubah menjadi amonia-NH3 yang aktivitas toksiknya dibatalkan oleh konversi menjadi urea yang akhirnya diekskresikan.

In the human body, deamination takes place primarily in the liver, however glutamate is also deaminated in the kidneys. In situations of excess

11

protein intake, deamination is used to break down amino acids for energy. The amino group is removed from the amino acid and converted to ammonia. The rest of the amino acid is made up of mostly carbon and hydrogen, and is recycled or oxidized for energy. Ammonia is toxic to the human system, and enzymes convert it to urea or uric acid by addition of carbon dioxide molecules (which is not considered a deamination process) in the urea cycle, which also takes place in the liver. Urea and uric acid can safely diffuse into the blood and then be excreted in urine.

3.3 Oxidative deaminasi Asam amino dengan reaksi transaminasi dapat diubah menjadi asam glutamat. Dalam beberapa sel misalnya bakteri, asam glutamat dapat menghasilkan proses oksidatif yang menggunakan glutaman dehidrogenase sebagai katalis. Asam glutamat + NAD + asam α ketoglutarat + NH4 + + NHDH + H + Dalam proses ini asam glutamat bebas gugus amino dalam bentuk NH4 +. selain NAD + glutamat dehidrogenase dapat pula menggunakan NADP + sebagai akseptor elektron. Oleh karena asam glutamat adalah hasil akhir proses transaminasi, maka glutamat dehidrogenase merupakan enzim yang penting dalam metabolisme asam amino.

12

Proses diaminasi asam amino dapat terjadi secara oksidatif dan non oksidatif. Contoh asam amino yang dihasilkan dari proses oksidatif adalah asam glutamat. Reaksi degradasi asam glutamat dikatalis oleh enzim L-glutamat dehidrogenase yang dibantu oleh NAD atau NADP. Dua jenis dehidrogenase lain yang berperan sebagai L-asam amino oksidase dan D-asam amino oksidase. L-asam amino oksidase adalah enzim flavoprotein yang memiliki gugus prostetik flavinmononukleotida (FMN). Enzim ini memiliki FAD sebagai gugus prospetik dan tersedia dalam sel hati. Oleh karena D-asamamino jarang ditemukan dalam tubuh manusia, maka fungsi D-asam amino oksidase.

3.3.1 Deaminasi non oksidatif Deaminasi non oksidatif adalah penghilangan gugus amino dari asam amino serin yang dikatalis oleh enzim serindehidratase. Asam amino teronin juga dapat mengalami deaminasi non oksidatif dengan katalis kreonin dehidratase menjadi keto butirat.

3.4 Siklus urea Siklus urea adalah serangkaian reaksi biokimia yang menghasilkan urea dari ion amonium untuk mencegah tingkat racun amonium dalam tubuh. Ini terjadi terutama di hati dan, pada tingkat lebih rendah, di ginjal.

13

Sebelum siklus urea, ion amonium dihasilkan dari pemecahan asam amino. Dalam reaksi ini, suatu gugus amina atau ion amonium, dari asam amino dipertukarkan dengan gugus keto pada molekul lain. Acara transaminasi ini menciptakan molekul yang diperlukan untuk siklus Krebs dan ion amonium yang masuk ke dalam siklus urea untuk dihilangkan. Dalam siklus urea, amonium dikombinasikan dengan CO2, menghasilkan urea dan air. Urea dihilangkan melalui ginjal di urin Amino acids can also be used as a source of energy, especially in times of starvation. Because the processing of amino acids results in the creation of metabolic intermediates, including pyruvate, acetyl CoA, acetoacyl CoA, oxaloacetate, and α-ketoglutarate, amino acids can serve as a source of energy production through the Krebs cycle Seluruh proses mengubah dua gugus amino, satu dari NH4 + dan satu dari Aspartate, dan atom karbon dari HCO3−, menjadi produk urea ekskresi yang relatif tidak beracun dengan mengorbankan empat ikatan fosfat "berenergi tinggi" (3 ATP dihidrolisis menjadi 2 ADP) dan satu AMP). Konversi dari amonia menjadi urea terjadi dalam empat langkah utama.

1) Karbamoil fosfat diubah menjadi citrulline. Dengan katalisis oleh ornithine transcarbamoylase

2) Terjadi reaksi kondensasi antara gugus amino aspartat dan gugus karbonil citrulin untuk membentuk argininosuccinat.

3) Argininosuccinat mengalami pembelahan oleh argininosucinase untuk membentuk arginin dan fumarat.

4) Arginin dibelah oleh arginase untuk membentuk urea dan ornitin.

BAB IV

14

PENUTUP

A. Kesimpulan Katabolisme asam amno terjadi melalui reaksi transaminase yang melibatkan pemindahan gugus amino secara enzimatik dari satu asam amono ke asam amino lainnya. Transaminasi ialah proses katabolisme asam amino yang melibatkan pemindahan gugus amino dari satu asam amino ke gugus asam amino lain.

B. Saran Protein dalam jumlah yang berlebihan dapat diubah menjadi lemak tubuh dan menyebabkan kegemukkan. Oleh karena itu kita harus pandai-pandai dalam mengatur asupan zat gizi agar seimbang. Untuk mengeluarkan ureum memerlukan air agar dapat berada dalam keadaan larut dalam air. Oleh karena itu, seorang yang banyak makan protein harus minum lebih banyak.

15

16