metabolisme protein

TUGAS KELOMPOK

GIZI DAN BIOKIMIA PANGAN

(METABOLISME PROTEIN)


Diajukan sebagai tugas kelompok pada mata kuliah gizi dan biokimia pangan yang di ampu oleh Dra. HRA. Mulyani, M.TA.

 

 

Oleh

Kelompok II A

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIAH METRO

2010

 


DAFTAR NAMA KELOMPOK

NAMA

NPM PARAF
Asep Ariyanto

08320871
Dwi Widayantie

08320882
Ema Dahlia

08320886
Febri Kusnanto

08320924
Ifadiani

08320930
Lilia Agustina

08320897
Mardi Hamzah

07320793
Nia Hanifa

07320803


KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat dan hidayahnya maka kami dapat menyelesaikan makalah ini dengan waktu yang telah ditetapkan, makalah ini kami susun dengan maksud untuk memenuhi persyaratan matakuliah “Gizi dan Biokimia Pangan” Program Studi Pendidikan Biologi.

Protein merupakan unsur penting dalam menyokong suatu kehidupan. karena protein merupakan suatu zat pembangun dan pengganti sel-sel tubuh yang rusak. ketika kekurangan protein, tubuh tidak akan tumbuh dengan sempurna. oleh karena itu, kita tidak boleh sampai kekurangan protein.

Tidak lupa kami ucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam  menyelesaikannya makalah ini. Sebagai manusia biasa, kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna oleh karena keterbatetasan serta pengetahuan yang kami miliki. Untuk itu sangat kami  harapkan kritik dan saran yang bersifat membangun di masa yang akan datang.

Akhirnya melalui sebuah do’a dan harapan semoga makalah ini dapat berguna dan bermanfaat khususnya bagi penulis dan bagi para pembaca amien yarobbal alamien.

Metro, November 2010

Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL……………………………………………………………………………. i

KATA PENGANTAR………………………………………………………………………….. ii

DAFTAR ISI………………………………………………………………………………………. iii

BAB I. PENDAHULUAN…………………………………………………………………….. 1

BAB II METABOLISME PROTEIN

A. Protein……………………………………………………………………………………. 2

B. Macam Protein………………………………………………………………………… 2

C. Metabolisme Protein………………………………………………………………… 2

BAB III PENUTUP

Kesimpulan…………………………………………………………………………………. 16

DAFTAR PUSTAKA


BAB II

METABOLISME PROTEIN

A. PROTEIN

Protein merupakan rangkaian asam amino dengan ikatan peptide. ¾ zat padat tubuh terdiri dari protein (otot, enzim, protein plasma, antibodi, hormon). Banyak protein terdiri ikatan komplek dengan fibril atau disebut protein fibrosa. Macam protein fibrosa: kolagen (tendon, kartilago, tulang); elastin (arteri); keratin (rambut, kuku); dan aktin-miosin.

B. MACAM PROTEIN

  • Peptide                        : 2 – 10 asam amino
  • Polipeptide      : 10 – 100 asam amino
  • Protein             : > 100 asam amino
  • Glikoprotein    : gabungan glukose dengan protein
  • Lipoprotein     : gabungan lipid dan protein

C. METABOLISME PROTEIN

Metabolisme protein meliputi:

a. Degradasi protein (makanan dan protein intraseluler) menjadi asam amino

Jika jumlah protein terus meningkat protein sel dipecah jadi asam amino untuk dijadikan energi atau disimpan dalam bentuk lemak. Pemecahan protein jadi asam amino terjadi di hati dengan proses: deaminasi atau transaminasi.

1.      Transaminasi adalah proses perubahan asam amino menjadi asam keto. Reaksinya adalah sebagai berikut:

alanin + alfa-ketoglutarat → piruvat + glutamat

2.      Deaminasi adalah proses pembuangan gugus amino dari asam amino. Reaksinya adalah sebagai berikut:

asam amino + NAD+ → asam keto + NH3

NH3  merupakan racun bagi tubuh, tetapi tidak dapat dibuang oleh ginjal sehingga harus diubah dahulu jadi urea (di hati)  agar dapat dibuang oleh ginjal. Jika hati ada kelainan (sakit) menyebabkan proses perubahan NH3 menjadi urea terganggu sehingga terjadi penumpukan NH3 dalam darah hal ini dapat mengakibatkan uremia. NH3 bersifat racun dan dapat meracuni otak, hal ini disebut coma. Karena hati yang rusak maka disebut Koma hepatikum

Deaminasi maupun transaminasi merupakan proses perubahan protein menjadi zat yang dapat masuk kedalam siklus Krebs. Zat hasil deaminasi / transaminasi yang dapat masuk siklus Krebs adalah: alfa ketoglutarat, suksinil ko-A, fumarat, oksaloasetat, sitrat

Pembongkaran protein menjadi asam amino memerlukan bantuan dari enzim-enzim protease dan air untuk mengadakan proses hidrolisis pada ikatan-ikatan peptida. Hidrolisis ini juga dapat terjadi, jika protein dipanasi, diberi basa, atau diberi asam. Dengan cara demikian, kita dapat mengenal macam-macam asam amino yang tersusun di dalam suatu protein.

Namun, kita tidak dapat mengetahui urut-urutan susunannya ketika masih berbentuk molekul protein yang utuh. Di samping itu, asam amino dapat dikelompokkan menjadi asam amino esensial dan asam amino nonesensial.

Asam amino esensial

Asam amino esensial atau asam amino utama adalah asam amino yang sangat diperlukan oleh tubuh dan harus didatangkan dari luar tubuh manusia karena sel-sel tubuh manusia tidak dapat mensintesis sendiri. Asam amino esensial hanya dapat disintesis oleh sel-sel tumbuhan. Contoh asam amino esensial, yaitu leusin, lisin, histidin, arginin, valin, treonin, fenilalanin, triptofan, isoleusin, dan metionin.

Asam amino nonesensial

Asam amino nonesensial adalah asam amino yang dapat disintesis sendiri oleh tubuh manusia.  Contohnya: tirosin, glisin, alanin, dan prolin.

Fungsi protein bagi tubuh sebagai berikut.

1. Membangun sel-sel yang rusak.

2. Sumber energi.

3. Pengatur asam basa darah.

4. Keseimbangan cairan tubuh.

5. Pembentuk antibodi.

Singkatan Asam Amino

Arg, His, Gln, Pro       : Arginin, Histidin, Glutamin, Prolin

Ile, Met, Val                : Isoleusin, Metionin, Valin

Tyr, Phe                       : Tyrosin, Phenilalanin karboksikinase

Ala, Cys, Gly              : Alanin, Cystein, Glysin

Hyp, Ser, Thr               : Hydroksiprolin, Serin, Threonin

Leu, Lys, Phe, Trp, Tyr: Leusin, Lysin, Phenilalanin, Triptofan, Tyrosin

b. Oksidasi asam amino

Pada umumnya, degradasi asam amino dimulai dengan pelepasan gugus amino sehingga  menghasilkan kerangka C yang diubah menjadi senyawa antara metabolisme utama tubuh.  Metabolisme asam amino pada umumnya terjadi di hati. Kelebihan di luar liver dibawa ke hati diekskresikan. Ammonia digunakan kembali untuk proses biosintesis. diekskresi secara langsung atau diubah terlebih dahulu menjadi asam urat / urea.

§  Vertebrata terestrial à urea à ureotelic

§  Burung & reptil à asam urat à uricotelic

§  Binatang di air à ammoniaà ammonotelic

Hepatocyte / cytosol sel liver

Ditranspor ke mitokondria

Proses transaminasi : proses yang mana suatu gugus amino dipindahkan, biasanya dari Glutamat menjadi  suatu α – keto acid dan reaksi ini menghasilkan asam Amino yg terkait plus α-ketoglutarat. Reaksi transaminasi dikatalis oleh enzim transaminase (aminotransferase)

Reaksi transaminasi membutuhkan koenzim piridoxal phosphat (PLP) yang berasal dari vitamin B6. Aminotranferase à mengkatalisis

§

Melibatkan α – KG à Glu

Glutamate à α – KG

§  Aspartate à OAA

§  Alanine à pyruvate

Strategi degradasi asam amino adalah mengubah kerangka C nya menjadi senyawa intermediete dari metabolisme primer yang kemudian dpt diubah menjadi glukosa atau dioksidasi oleh TCA

Kerangka karbon à menjadi 7 senyawa :

α –KG

Suksinil Ko A

fumarat

asetil Ko A

Asetoasetil Ko A

OAA

Piruvat

Ketogenik

Glukogenik

Leusin

Lysine

Ile, Phe, Trp, Tyr

The rest of A.A

Degradasi asam amino berlanjut dengan pelepasan gugus amino yang kemudian akan diekskresikan.

o   Di dalam mitokondria terjadi reaksi deaminasi oxidative yang dikatalisis oleh L-glutamate dehydrogenase (enzim terdapat dalam matrik mitokondria)

o   Reaksi kombinasi dari aminotransferase dan glutamate Dehidrogenase disebut dengan trandeaminasi

o   Glutamat Dehidrogenase menjadi enzim allosterik komplek.

§  Positive modulator à ADP

§  Negative modulator à GTP à TCA

Transport Ammonia Ke Hati

v  Ammonia bersifat toksik bagi jaringan hewan.

v  Pengubahan ammonia menjadi urea terjadi di dalam hati

v  Ammonia menjadi menjadi glutamin dan akan di transport ke hati

v Glutamin

  • tidak toksik, bersifat netral dan dapat lewat melalui sel membran secara langsung.
  • merupakan bentuk utama untuk transpor ammonia sehingga terdapat di dalam darah lebih tinggi dari asam amino yang lain
  • juga berfungsi untuk sumber gugus amino pada berbagai reaksi biosintesis.

c. Biosintesis asam amino

d. Biosintesis protein

Penyusunan protein yang merupakan bagian dari protoplasma berbentuk suatu rantai panjang, sedangkan molekul protein-protein yang lain mirip bola. Sintesis protein adalah proses pembentukan protein dari monomer peptida yang diatur susunannya oleh kode genetik. Sintesis protein dimulai dari anak inti sel, sitoplasma dan ribosom. Sintesis protein terdiri dari 3 tahapan besar yaitu:

a)      Transkripsi.

DNA membuka menjadi 2 rantai terpisah. Karena mRNA berantai tunggal, maka salah satu rantai DNA ditranskripsi (dicopy). Rantai yang ditranskripsi dinamakan DNA sense atau template dan kode genetik yang dikode disebut kodogen. Sedangkan yang tidak ditranskripsi disebut DNA antisense/komplementer. RNA Polimerase membuka pilinan rantai DNA dan memasukkan nukleotida-nukleotida untuk berpasangan dengan DNA sense sehingga terbentuklah rantai mRNA.

b)      Translasi

Translasi adalah proses penerjemahan urutan nukleotida atau kodon yang ada pada molekul mRNA menjadi rangkaian asam-asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau protein. Transkripsi dan translasi merupakan dua proses utama yang menghubungkan gen ke protein. Translasi hanya terjadi pada molekul mRNA, sedangkan rRNA dan tRNA tidak ditranslasi. Molekul mRNA yang merupakan salinan urutan DNA menyusun suatu gen dalam bentuk kerangka baca terbuka. mRNA membawa informasi urutan asam amino.

Tempat translasi ini ialah ribosom, partikel kompleks yang memfasilitasi perangkaian secara teratur asam amino menjadi rantai polipeptida.  Asam amino yang akan dirangkaikan dengan asam amino lainnya dibawa oleh tRNA. Setiap asam amino akan dibawa oleh tRNA yang spesifik ke dalam kompleks mRNA-ribosom

Proses translasi berupa penerjemahan kodon atau urutan nukleotida yang terdiri atas tiga nukleotida berurutan yang menyandi suatu asam amino tertentu. Kodon pada mRNA akan berpasangan dengan antikodon yang ada pada tRNA. Setiap tRNA mempunyai antikodon yang spesifik. Tiga nukleotida di anti kodon tRNA saling berpasangan dengan tiga nukleotida dalam kodon mRNA menyandi asam amino tertentu.

Translasi menjadi tiga tahap (sama seperti pada transkripsi) yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi. Semua tahapan ini memerlukan faktor-faktor protein yang membantu mRNA, tRNA, dan ribosom selama proses translasi. Inisiasi dan elongasi rantai polipeptida juga membutuhkan sejumlah energi. Energi ini disediakan oleh GTP (guanosin triphosphat), suatu molekul yang mirip dengan ATP.

1.  Inisiasi

Tahap inisiasi dari translasi terjadi dengan adanya mRNA, sebuah tRNA yang memuat asam amino pertama dari polipeptida, dan dua sub unit ribosom. Dalam kompleks inisisasi, ribosom “membaca” kodon pada mRNA. Pembacaan dilakukan untuk setiap 3 urutan basa hingga selesai seluruhnya. Sebagai catatan ribosom yang datang untuk membaca kodon biasanya tidak hanya satu, melainkan beberapa ribosom yang dikenal sebagai polisom membentuk rangkaian mirip tusuk sate, di mana tusuknya adalah “mRNA” dan daging adalah “ribosomnya”. Dengan demikian, proses pembacaan kodon dapat berlangsung secara berurutan. Ketika kodon I terbaca ribosom (misal kodonnya AUG), tRNA yang membawa antikodon UAC dan asam amino metionin datang. tRNA masuk ke celah ribosom.

Ribosom di sini berfungsi untuk memudahkan perlekatan yang spesifik antara antikodon tRNA dengan kodon mRNA selama sintesis protein. Sub unit ribosom dibangun oleh protein-protein dan molekul-molekul RNA ribosomal.

2.  Elongasi

Pada tahap elongasi dari translasi, asam amino-asam amino ditambahkan satu per satu diawali dari asam amino pertama (metionin). Ribosom akan terus bergerak dan membaca kodon-kodon di sepanjang mRNA. Masing-masing kodon akan diterjemahkan oleh tRNA yang membawa asam amino yang dikode oleh pasangan komplemen antikodon tRNA tersebut. Di dalam ribosom, metionin yang pertama kali masuk dirangkaikan dengan asam amino yang di sampingnya membentuk dipeptida.

Ribosom terus bergeser, membaca kodon berikutnya. Asam amino berikutnya dirangkaikan dengan dipeptida yang telah terbentuk sehingga membentuk tripeptida. Demikian seterusnya proses pembacaan kode genetika itu berlangsung di dalam ribobom, yang diterjemahkan ke dalam bentuk asam amino guna dirangkai menjadi polipeptida.

Kodon mRNA pada ribosom membentuk ikatan hidrogen dengan antikodon molekul tRNA yang baru masuk yang membawa asam amino yang tepat. Molekul mRNA yang telah melepaskan asam amino akan kembali ke sitoplasma untuk mengulangi kembali pengangkutan asam amino. Molekul rRNA dari sub unit ribosom besar berfungsi sebagai enzim, yaitu mengkatalisis pembentukan ikatan peptida yang menggabungkan polipeptida yang memanjang ke asam amino yang baru tiba.

3.  Terminasi

Tahap akhir translasi adalah terminasi. Elongasi berlanjut hingga ribosom mencapai kodon stop. Triplet basa kodon stop adalah UAA, UAG, dan UGA. Kodon stop tidak mengkode suatu asam amino melainkan bertindak  sebagai sinyal untuk menghentikan translasi. Polipeptida yang dibentuk kemudian “diproses” menjadi protein.

Berikut merupakan ilustrasi secara umum terjadinya sintesis protein (transkripsi dan translasi):

About these ads

About febrikusnanto

tidak ada masalah yang tidak dapat diselesaikan dengan kepala dingin
Gallery | This entry was posted in biologi, Uncategorized. Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s