asetil koa

5/8/2018 asetil koa

1/69

MODUL PERKULIAHAN(MATA KULIAH BIOKIMIA)

POKOK BAHASANPROTEIN & ASAM NUKlEAT

Ir. Retno Murwani, PhD.

lABORATORIUM BIOKIMIA NUTRISIJURUSAN NUTRISI DAN MAKANAN TERNAKFAKUlTAS PETERNAKAN

UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANGMaret 2010

5/8/2018 asetil koa

2/69

PROTEIN & ASAM NUK lEAT

5/8/2018 asetil koa

3/69

Modul Perkuliahan - Mata Kuliah Biokimia : Protein & Asam Nukleat; RetnoMurwani (penulis); Ed.l. lab. Biokimia Nutrisi, Jurusan Nutrisi & MakananTernak, Undip, Semarang; 2009, 65 halaman; 16.5 x 23.5 em.

Judul:

PROTEIN & ASAM NUKlEAT

Retno Murwani

Untuk Mahasiswa Program Stud! PeternakanTelah digunakan pada

Semester Genap 2009-2010Maret 2010

5/8/2018 asetil koa

4/69

DAFTAR lS I

HalPendahuluan 1AsamAmino,Unit terkecil penyusunProtein 2PemecahanProteindalamSaluranPencernaan 17SintesisProteindalamSel 22Pustaka/ Rujukan 43LampiranTransparansi 44

5/8/2018 asetil koa

5/69

PENDAHUlUANDafam Bab ini kita akan mempelajari senyawa zat gizi atau senyawanutrien yang disebut dengan lstllah PROTEIN. Protein, seperti yangkalla n keta hu i qi sekolah menengah, berfungs] sebagal z at gizi/nutrien yang mutlak dibutuhkan untuk pertumbuhan. Contohperturnbuhan adalah seorang bayi dapat rn en la dl s ec ra ns anakyang besar dalam artian secara fisik berkembang dari yangberukurar; kecl l menjadi berukuran besar, dart yang beratnva . 5 kgmenjadi 20 kg.

M akanan A pa S aja Y ang K aya A kan P rote in?Daging, telur, SUSU, lkan, adalah produk hewani yang paling kavaprotein, sadangkan berbagal jenis polong-polongan seperti kedele,kacang hijau dan sejenisnya adalah protein nabati dengankandungan protein vang cukup tinggi, Sebelurn klta lanjl,.l tkan perludiketahul apa kemampuan yang harus dlmllikl oleh mahasiswa yangmengikuti mater! perkuliahan int setelah selesal rnempelajarl rnaterltentang Protein dan Asam Nukleat.

S ta n da r K o m p ete n siSetelah mempelajari seluruh materi pelajaran in! mahasiswarnarnpu menlelaskan mengenai metabollsme protein Yang rnellputlpemecahan bahan pakan/makanan melalui saluran pencernaan,sintesis protein tubuh d < ; l r i asam amlno melalUi penterjernahanDNA, serta katabolisrne protein.Modul Biokimia, Protein & AsamNukteat (Murwanl,2010) 1

5/8/2018 asetil koa

6/69

~-~~- . ~-~-_~~ ~ ~v~~ . ~ _~ ~ ~ ~~ " "~_ _""""_~~

ASAM AMINO, UNIT TERKECILPENYUSUN PROTEIN

Marilah Kita Mulai Mempelajari Protein lebih Rind DenganMengetahui Komponen Terkedl Penyusun Protein ataudisebut dengan Istilah Monomernya.Protein adalah senyawa organik dengan be rat molekul tinggi(pengertian awal untuk protein, namun definisi yang lengkap akanbertambah sejalan dengan pemahaman yang kita pelajari). Seluruhprotein yang ada di alam dan di dalam organisme yaitu manusia,hewan, tumbuhan, sampai mikroorganisme disusun dari senyawamonomernya yang disebut asam amino. Terdapat 20 jenis asamamino di alarn, dan meskipun jenis protein di alam ada banyaksekali namun komponen penyusun protein tetaplah sama yaituberasal dari ke 20 jenis asam amino yang telah diketahui.

Apa Saja Ke20 Jenis AsamAmino Penyusun Protein?

Dalam tabel di bawah dituliskan nama ke 20 jenis asarn amino yangmenyusun beragam jenis protein di alam.Tabel1. Nama-nama 20 jenis asam amino dan singkatannya

(dimodifikasi dari Nelson and Cox, 2005)Nama Asam Nama Asam Amino SingkatanAmino (asll dalam yang ditulis dalam Asam Aminobahasa Inggris) bahasa Indonesia

1 Glutamate Asam glutamat Glu2 Aspartate Asam aspartat Asp3 Lysine Lysine Lys4 Histidin Histidin His

Modul Biokimia, Protein & Asam NukJeat (Murwani,2010) 2

5/8/2018 asetil koa

7/69

Nama Asam Nama Asam Amino SingkatanAmino (asll dalam yang ditulis dalam Asam Aminobahasa Inggris) bahasa Indonesia

5 Arginin Arginin Arg6 Serin Serin Ser7 Threonin Threonin Thr8 Cystein Cistein Cys9 Aspargine Aspargin Asn10 Glutamine Glutamin Gin11 Phenilalanin, Phenilalanin Phe12 Tirosin Tirosin Tyr13 Triptophan Triptophan Trp14 Glycine Glisin Gly15 Alanine Alanin Ala16 Valine Valin Pro17 Proline Prolin Val18 Leucine Leusin Leu19 Isoleucine Isoleusin lie20 Methionine Metionin Met

Apa Yang Membedakan Satu Jenis Asam Amino Yang SatuDengan Asam Amino Yang Lain?Untuk menjawab hal itu kita harus mengetahui febih rlncl lagisusunan kimiawi atau rumus kimia dari masing-masing asamaamino. Apabila kita tidak mellhat kerlnclan ini maka kita t ldak dapatmembedakan sifat-sifatnya sehingga kita hanya mengenal nama,namun tidak tahu seluk beluknya. Hal ini dapat dianalogikan sepertinama mahasiswa yang berbeda namun semua termasuk mahasiswa(nam a asarn amino berbeda namun semuanva termasuk asarnamino). Namun apabila kita t idak melihat lebih rinci mengenaiwajah, tinggi, dsb maka klta tidak akan dapat rnernbedakan satu

Modul Biokimia, Protein & Asam Nukleat (MuTwani,2010) 3

5/8/2018 asetil koa

8/69

dengan lainnya. Tidak seperti wajah seseorang, kita mengenaliasam amino dari struktur kimianya.

Struktur Kimia Asam AminoSebuah asam amino ditandai dengan adanya gugus nitrogen berupagugus amino (-NH2), gugus karboksil (-COOH), dan sebuah atomhidrogen dimana ketiganya terikat pada sebuah atom C yangdisebut sebagai Carbon a. (dibaca karbon alfa), serta gugus Rsebagai rantai samp ing atau rantai cabang. Struktur dan rum usumum sebuah asam amino diberikan pada Gambar 1. Gugusaminojamin ditulis di dalam struktur kimia di atas sebagai NH3+ dangugus karboksil sebagai COO' karena dalam lingkungan air beradadalam bentuk ion yang bersifat. Adanya kedua ion plus dan minusdalam satu buah asam amino membuat asam amino bersifat dipolar(di = dua, polar = bermuatan ion yaitu ion plus dan ion minus, jadidipolar adalah dua muatan ion plus dan minus).

Gugus karboksil +-- COO -I

G . I

5/8/2018 asetil koa

9/69

D i dalarn asarn amino gugus karbcksil (-COOH ) berslfat asam dangugus amin (-NH2) bersifat basa. Jadi asam amino dapat bersifatasam dan basa, dan sifat lnl diberi istilah bersifat AMFOTERIK.Molekul yang bersifat amfoterik dapat bersifat netral atau tidakb errn ua ta n, n arn un d apa t juga berslfat dipolar seperti d it ul ls d a la rnstruktur di atas. Da!am bentuk dipolar ini asam amino disebutsebagai "Zwitter Ion".Dalam larutan asam keras (pH asam) sebagian besar asam aminoberada dalarn bentuk kation (bermuatan positif), dalam larutanbasa keras (pH basal asam amino berada dalam bentuk anionbermuatan negatif). Pada pH tertentu untuk setiap asam aminodapat berada dalam keadaan netral, dan nilai pH tersebut dimanaasam amino berada dalam keadaan netral dikenal sebagai TITIKISOELEKTRIKdari asarn amino."

20 Je nis A sa m A m in o D ik elo m po kk an B erd as ark an S tru ktu rK im ia G ug us S am p in g RDidasarkan pada berbagai jenis gugus samping R pada strukturkimia asam amino di Gb.1 maka asam amino dikelompokkan kedalam 5 kelompok besar yaitu :

1. Gugus R, bersifat tidak polar, alifatikTerrnasuk dalam kelompok ini adatah G!ysin, Alanln, Prolin,Valin, Leusin, lsoleusin, Metionin. Perhatikan struktur gugusR pada masing-rnasing asarn amino yal1g dlberl arsir w arna

Modul Biokimia, Protein & AsamNukleat (Murwani,2010) 5

5/8/2018 asetil koa

10/69

merah jambu di bawah. Dalam label I, asam amino yangtermasuk kelompok ini diarsir warna merah jambu.

: - 1 , : " C ' Hf~(

H.,0iI'UU-Ic 11I"CH

C1'1, Cil.,

CIJO- 1'i).;-I'-" s- I '("1i " "}'H

CH, 'C~L,

f'OI1-, ,"1 ~-f'-'i. ' - , .H--e-('H_~,

(,:H!CH.,

f'H!IjdzCH,I -S

CEI,j . Jc(I :~_lnin'

[dimodifikasi dari Lehninger, 1986)2. Gugus R,mengandung gugus aromatis (bentuk siklik)

Termasuk dalam kelompok ini adalah phenilalanin, tirosin,dan triptofan. Perhatikan struktur gugus R pada rnasing-masing asam amino yang diberi arsir warna merah jambu dibawah yang mengandung bentuk siklik (segi enam).Temukan kelompok asam amino ini di Tabel 1.

cuu-

(dimodifikasi dari Lehninger, 1986)M o dul B io kim ia , P ro te in & A sa m N u kle at ( M urw a ni,2 01 O ) 6

5/8/2018 asetil koa

11/69

3. Gugus R bermuatan positif (mengandung gugus amin)Termasuk dalam kelompok ini adalah lisin, arginin, histidin.Perhatikan struktur gugus R pada masing-masing asamamino yang diberi arsir warna merah jambu di bawah yangmengandung gugus amin atau atom N. Temukan kelompokasam amino ini di Tabel1.

CUI )-. IEi,:--J-ci-HCi-J .I -l : H ~CH.I -CH.I -':-lB,

cuu- ri-1.,:.J-C--:1!CH.I -C'NHI I )'rleNH

.\r:":lrU1~

(dimodifikasi dari Lehninger, 1986)4. Gugus Rtidak bermuatan namun bersifat polar

Termasuk dalam kelompok ini adalah serin, threonin,sistein, aspargin, glutamine. Perhatikan struktur gugus Rpada masing-masing asam amino yang diberi arsir warnamerah jambu di bawah yang tidak dalam bentuk ion namunbersifat polar. Temukan kelompok asarn amino ini di Tabel1. Sifat polar dari gugus R dalam kelompok asam amino inikarena dapat membentuk ikatan hydrogen dengan air.Ingat, molekul yang senang dengan air disebut hidrofilik(hidro = air, filik =senang) dan senvawa yang senang denganair bersifat polar. Kepolaran asam amino serin dan threonin


5/8/2018 asetil koa

12/69

berasal dari gugus OH di rantai cabangnya (Iihat Gambar dibawah), sistein berasal dari gugus sulfhidril (atom S),sedangkan aspargin dan glutamin dari gugus amidanya(gugus yang mengandung N atau NH2).

curr. ' , J . .d(;:-.l-L-dICH~OHCfJfr, Ir'I,2\l-lr -H

H-C-OH,CH,{

Thrc )1lU1~

L'UrH,N-C-E'l

cu,SH

C'Ou-1H,:,J CHICH,\ -eH,, -;CH,N/\,

(dimodifikasi dari Lehninger, 1986)5. Gugus Rbermuatan negatif

Termasuk dalam keJompok ini adalah serin, threonin,sistein, aspargin, glutamine. Perhatikan struktur gugus Rpada masing-masing asam amino yang diberi arsir warnamerah jambu di bawah yang berada dalam bentuk ionnegatif. Temukan kelompok asam amino ini di Tabel1.

Modul Biokimia, Protein & Asam Nukleat (Murwani,2010) 8

5/8/2018 asetil koa

13/69

Ci)U-t

(dimodifikasi dari Lehninger, 1986)Pertanyaan :Setelah sampai disini dan dad uraian di atas cobalah membuatdefi nisi protein yang Jebih panjang dari "protein adalah senyawaorganik dengan berat molekul tinggi". Gunakan kalimat kaliansendiri dengan bebas.

A sam A m in o E sens ia lTanaman dan mikroorganisme dapat mensintesis protein darisenyawa nitrogen sederhana seperti nitrat. Namun hewan tidakdapat melakukannya sehingga harus diperoleh dari makanan.Beberapa asam amino dapat disintesis dari asam amino lainnyamelalui proses yang disebut transaminasi, tetapi sejumlah asamamino lainnya tidak dapat disintesa oleh tubuh hewan dengan caratsb, sehingga asam-asam amino tersebut disebut esensial ataubahasa Inggrisnya "indispensable". Pada manusia asam aminoesensial ada 10 yaitu : Arginin, Histidin, Isoleusin, Leusin, Lysin,Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, sedangkanModul Biokimia, Protein & Asam Nukleat (Murwani,2010) 9

5/8/2018 asetil koa

14/69

pada I ,mg g as a da 13 v altu a rg ln ln , g llsln , hlstidin, tsoleusln, leusin,lisin, methionin, slstln, phenilalanin, tirosin, threonin, tryptophan,dan valln, Asarn amino esensial pada unggas vang k lta sing gungsekllas ini akan dipelajari lagi di mata kuliah lain valtu NutrisiUnggas.

Pertanyaan :

1. Sebutkan nama 20 jenis asam amino yang ada di alam dansebutkan [enis-jenis asam amino esensial untuk manusiadan unggas.

2 . GolongK

5/8/2018 asetil koa

15/69

asam amino yang jumlahnya ada 20 buah dapat dirangkai menjadirangkaian asam amino dengan jumlah yang banyak yang disebutpolimer asam amino. Sebuah asarn amino disebut monomer,sepuluh asam amino disebut oligomer, dan asam amino yangjumlahnya sangat banyak disebut polimer.

coo-I+ H3W-C-HIH2

II+ JHa,NCH-C-N-OI- COO-I II Io

Garnbar 2. Atas adalah 2 buah asam amino dengan gugus sampingRl pada asam amino 1 di kiri dan R2 pada asarn amino 2 dikanan. Bawah, dua asam amino dihubungkan dengan ikatanpeptida membentuk di-peptida. Terbentuknya ikatanpeptida diikuti oleh pembebasan H20 dimana satu atom Hdan satu atom 0 (satu buah gugus hidroksil atau OH)berasal dari gugus karboksil asarn amino 1 dan 1 buah atomH dari gugus amin dari asarn amino kedua (dimodifikasi dariLehninger, 1986).

Dua buah asam amino yang dirangkai melalui ikatan peptidadisebut dipeptida, Sepuluh asam amino yang dirangkai melaluiikatan peptida disebut oligopeptida, PoJimer asam amino yangModul Blokirnia, Protein & Asam Nukleat (Mufwani,2010} 11

5/8/2018 asetil koa

16/69

dirangkai melalui lkatan peptida disebut polipeptida. Protein adalahpolipeptida yang sangat besar. Meskipun demikian istitahpolipeptida dipakai bergantian dengan protein. Polipeptidabiasanyamemitiki berat molekul dibawah 10.000 sedangkan proteinmemiliki berat molekul yang lebih besar.

Pertanyaan :1. Apakah dipeptida, tripeptlda, oligopeptida, dan polipeptida

termasuk dalam golongan protein?2. Cobalah membuat 5 buah rangkaian asam amino yang

dihubungkan melalul ikatan peptidaGunakan berbagal jenis asam amino yang ada dalam Tabel1 (dapat diplllh yang manapun sesuai dengan keinginankita) dan Gambar struktur dari berbagai jenis asarnamino.

S tr uk tu r P r ot einStruktur protein dibagi menjadi empat tingkatan yaitu strukturprimer, sekunder, tertier, dan kuartener. Struktur primer terbentukoleh ikatan peptlda antar asam-asam amino membentukpolipeptida seperti yang sudah dibahas sebelumnya di atas. Ingat,bahwa ke 20 jenis asarn amino dapat dirangkai dengan berbagaiurutan yang sangat banyak. Urutan inilah yang disebut komposlsiasam amino dalam protein. Komposisi asarn amino menentukansifat dari struktur sekunder dan tertier protein. Struktur inimempengaruhi sifat fungsional berbagai protein dalam bahan


5/8/2018 asetil koa

17/69

makanan. Beragamnya fungsi protein terletak tldak saja darikeragaman susunan asam amino penyusun protein tetapi lebihpenting lagi adalah keragaman struktur tiga dimensi (struktur dalamruang seperti kita melihat bentuk yang sesungguhnya) yangmembentuk protein itu sendirL Setiap protein memiliki struktur tigadimensi yang mencerminkan fungsi protein.Marilah kita lihat seperti apa struktur primer, sekunder, tertier, dankuartener protein sekilas saja. Kita akan mengenal lebih jauhmengenai struktur ini di mata kuliah Kimia dan Toksikologi Pakanyang akan menunjukkan bahwa struktur sekunder dalam proteinyang berubah dapat merubah sifat protein yang menyebabkanpenyakit sapi gila.

Gambar 3 di bawah menunjukkan struktur primer adalah rangkaianasam amino yang membentuk rantai tunggal dan lurus berupapolipeptida. Beberapa rantai lurus pollpeptlda dapat membentukstruktur sekunder yang dapat berupa pilinan atau disebut alfa (0:)helix dan beta ( [ 3 ) pleated sheet yang menyerupai lembaran yangberlipat banyak. Kedua jenis struktur sekunder ini dapat bergabungmembentuk struktur tertier seperti contohnya pada molekulprotein yang disebut myoglobin yaitu pigmen merah dalam ototyang berfungsi menyimpan oksigen. Kedua jenis struktur sekunderini kemudian dapat pula membentuk struktur kuartener seperticontohnya pada molekul protein yang disebut hemoglobin yaitupigmen merah dalam darah yang bertugas mengikat danmengangkut oksigen. Kemajuan dalam bidang analisis biokimiaModul Biokimia, Protein & Asam Nukleat (Murwani,2010) 13

5/8/2018 asetil koa

18/69

berbagai molekul protein yang ada di alam seperti protein susuyang disebut Casein, protein putih teJur albumin dsb sangat pesatsehingga komposlsi dan urutan asam amino jutaan protein telahdilakukan dan diketahui. Selain itu peptida pendek dan rnolekulprotein dengan bobot molekul ked! dapat disintesis secara kimiawi.Meskipun demikian perJu diketahui bahwa pembentukan proteindalam makhluk hidup seperti mikroba jauh lebih cepatdibandingkan pembentukan atau sintesis protein secara kimiawi.

~"-,-.,,~,;"(~t.-,. .S tr uk tu r P rJ m c: r(rantal polipeplida)

struktur 5ekund~rO,tteljx

Gambar 3. Struktur protein yang terdiri dari struktur primer,sekunder, tertier, dan kuartener (diadopsi dandikombinasi dari Nelson dan Cox, 2.005).

ModuJ Biokimia, Protein & Asarn Nukleat (Murwani,2010) 14

5/8/2018 asetil koa

19/69

Sintesis polipeptida yang terdiri dari 100 asam amino ditempuhdalam waktu 5 detik dalam sel mikroba, sedangkan secara kimiawimemakan waktu beberapa hari (Nelson dan Cox, 2005). Perbedaanwaktu sintesis protein ini sungguh suatu perbedaan yang mencolokdan menunjukkan kebesaran Tuhan Y.M.E.

Seperti telah disebutkan sebelumnya bahwa setiap protein rnernillklstruktur tiga dimensi yang mencerminkan fungsi protein. Beberapacontoh jenis protein dan fungsinya diberikan dalarn Tabel 2.dibawah ini.

Tabel 2. Berbagai jenis protein dan fungsinya di dalam sistimbiologis

Jenis & Nama Protein Fungsi dalam makhluk hidup(sistim biologis)

1 Hemoglobin darah SebagaipengangkutatauSerum Albumin pengikat oksigen dan nutrien

lainnya2 Casein susu Sebagai zat gizi dan simpanan

Gliadin dalam jagungFeritin

3 Actin, Myosin, Tubulin, Protein yang bersifatDynein kontraktik dan mati! sehinggadapat menggerakkan otot dsb

4 Keratin, Kolagen Protein penyusun strukturjaringan

5 Antibodi, fibrinogen, racun Protein untuk pertahananular, toksin botulinum dari tubuhmikroba, Ricin

6 Insulin, Harmon Protein pengaturPertumbuhan

Pertanyaan :Modul Biokimia, Protein & AsamNukleat (Murwani,201O) 15

5/8/2018 asetil koa

20/69

1. Menurut strukturnya protein dibagi menjadi beberapatingkatan struktur. Sebutkan tingkatan struktur protein danjelaskan secarasingkat masing-masingstruktur.

2. Carilah melalui internet, contoh struktur tertier dansekunder protein selain yang telah disebutkan di atas yaitumyoglobin dan hemoglobin. Sebagai contoh carilah proteinyang disebut "prien". struktur bagian dalam yangseharusnya berbentuk alfa helix bila berubah menjadibentuk beta pleated sheet (perhatikan lagi gambar strukturprotein sebelumnya) adalah penyebab penyakit yangdikenal dengan lstilah "Sapi Gila".


5/8/2018 asetil koa

21/69

PEMECAHAN PROTEIN DALAMSALURAN PENCERNAAN

Seperti telah disebutkan di awal bahwa produk hewani yang kavaakan protein adalah telur, daging, dan susu. Bahan nabati seperti[agung, kedele dsb juga mengandung protein tinggi. Apablla kitamemakan makanan yang kaya protein maka setelah melewatimulut protein dalam makanan tersebut akan mengalamipemecahan yaitu dad molekul besar menjadi molekul kecil dansederhana yaitu monomernya, agar dapat diserap dari usus halusdan diedarkan oleh darah ke seluruh tubuh. Lihat kembali istilahmonomer, protein sebagai molekul yang besar, dan istilah di- dantripeptida, oligopeptida, pollpeptlda, struktur tlga dimensi, strukturtersier dan kuartener yang telah dibahas sebelumnya karena akankita temui lagi padabahasanpencernaan protein.Marilah kita mulai pelajari bagaimana molekul protein yang besaryang memiliki struktur tiga dimensi atau struktur tertier dankuartener dan berukuran besar mengalami pemecahan di berbagaibagian dari saluran pencernaan. Saluran pencernaan manusia danhewan berperut tunggal terdiri dari : mulut, kerongkongan,lambung (perut), usushalus, ususbesar, dan anus.


5/8/2018 asetil koa

22/69

Mulut:makanan dihaluskan oleh gerakan mengunyah sehingga terbentukpartikel makanan yang kedI dan memudahkan untuk dipecah lebihlanjut secara kimiawi. Setelah melewati kerongkongan makananyang halus ini sampal dl lambung.

Lambung:Sampai di lambung makanan yang halus menerima Hel yangdikeluarkan oleh kelenjar di dinding lambung. Hel yang bersifatasam dengan pH sekitar 2 bersifat sebagai asam keras dan biladiteteskan di kullt atau karpet dapat membuat kulit seperti terbakardan karpet menjadi berlubang. Adanya Hel akan membunuhmikroorganisme yang terdapat dalam makanan serta merubahbentuk fisik makanan menjadi sepertl bubur atau disebut chyme.Protein dalam makanan yang merupakan molekul besar dipecahmenjadi polipeptida besar atau pepton dengan bantuan enzimpepsin yang dikeluarkan oleh lambung.

Usus halu s:Polipeptida besar dipecah lebih lanjut menjadi oligopeptida danberbagai peptida kecll dengan bantuan enzim-enzlrn yangdikeluarkan oleh pankreas. Enzim ini yaitu trypsin, chymotripsin,carboxypeptidase A dan B. OJigopeptida dan berbagai peptidadipecah lebih lanjut menjadi tripeptide, dipeptida, dan asam-asamamino dengan bantuan enzlm-enzirn yang diproduksi oleh sel-selepitel usus halus yang disebut sebagai "brush border enzymes".Modul Biokimia, Protein & Asam Nukleat (Murwani,2010) 18

5/8/2018 asetil koa

23/69

Enzim-enzim ini terdiri dari aminopeptidase, carboxypeptidase, dandipeptidase. Pencernaan secara enzimatis di saluran pencernaandiringkas dalam Tabel3 berikut lni,

Tabel 3. Pencernaan secara enzimatls di berbagai segmen saluranpencernaan

SegmenPencernaan

Enzim yang bekerja Perubahan yangterjadi

lam bung PEPSIN deng an adanyaHCldan ph2

Usus Halus EN ZIM PANKREA S:TRYPSIN ,CHYMOTRIPS IN ,CA RBOXY PE PT IDA SE AdanSE NZ IM BR US H BO RD ER :AMINOPEPTIDASECARBOXYPEPTIDASEDIPEPTIDASE

UsusHalus

PROTEIN~POLIPEPTIDA

BESAR I PEPTON!OLIGOPEPTIDA &PEPTIDA K E C I LlASAMAMINO .DIPETPTIDA,TR'P1T'DA

Penyerapan :DISERAP

Hasil pemecahan protein menjadi monomernya yaitu asam aminoserta di- dan tri-peptidase, serta berbagai peptida lainnya kemudiandiserap oleh sel-sel usus halus atau sel epitel usus halus ataudisebut pula enterosit (sit dari kata cyto = sel, entero = usus halus).Asam amino diserap melaJui transport aktif dimana setiap jenisasam amino memiliki transporter sendiri. Dipeptida dan tripeptidasetelah masuk dalam sel-sel usus halus akan dipecah lebih lanjut

Modul Blokimla, Protein & AsamNukleat (Murwani,2010) 19

5/8/2018 asetil koa

24/69

menjadi asam amino bebas dan memasuki sistim pengangkutanmelalui jalur sistlm portal. Peptida yang agak besar memasuki selepitel (transeluler) atau masuk melalui jalur antar sel epitel(paraseluler). Asarn-asam amino yang dibawa darah dan diedarkanke seluruh sel-sel tubuh akan dipakai sebagai bahan baku atauprecursor untuk membuat protein tubuh yang jenisnya sangatbanyak.

Enzim-enzl rn yang diproduksi oleh lambung dan pankreasdikeluarkan dalam bentuk enzim yang belum aktif atau disebutdengan istilah Proenzim.

Enzim yang diproduksi oleh Lambung:Pepsinogen i \ 1 I j i i U ~ % \ \ \ \ K l ; ! ~ L i ! # f !% ~ Pepsin

Enzim-enzimyang diproduksi oleh Pankreas:TripsinogenChymotrypsinogen

EnterokinaseJTrypsin~ TripsinTrypsin

mW&i&i%0~M1f t~ Chymotrypsin T rypsinProcarboxypeptidase WM0i+0MHidhiJWC_li'-- Carboxypeptidase

A&B A&BGambar 4. Enzim-enzim yang membantu pencernaan protein

diproduksi dalam bentuk tidak aktif atau proenzim [dikiri panah). Masing-masing diaktifkan menjadi enzimaktif (di sebelah kanan panah).

Proenzim kemudian diaktifkan oleh Hel dalam hal ini pepsinogenmenjadi enzim aktif pepsin. Proenzim tripsinogen dari pankreas


5/8/2018 asetil koa

25/69

diaktifkan oleh enzim brush border atau enterokinase menjaditrypsin. Enzim trypsin kemudian akan mengaktifkan proenzim yanglain menjadi enzim yang aktif. Ringkasanaktifasi proenzim menjadienzim yangaktif disajikan di Gambar4 di bawah ini.latihan:

1. Jelaskan tahapan pencernaan protein pada berbagaisegmen sistim pencernaan, enzim yang dlhasilkan pada tiapsegmen, dan hasll pemecahannya.

2. Jelaskanproses penyerapan hasil pencernaan protein.3. Sebutkan [enis-jenis proenzim yang telibat dalam

pencernaan protein dan bentuk aktifnya .

Modul Bioklrnla, Protein & AsamNukleat {Murwani,2010} 21

5/8/2018 asetil koa

26/69

S INTE SIS P RO TE IN DA LA M S ElSintesis protein di dalam sel-sel tubuh terjadi di organelle sel yangdisebut ribosom. Sintesisprotein melalui 5 tahapan yaitu :

1. Pengaktifan asamamino2. lnisiasl (dimulainya) pembuatan rantai polipeptida3. Perpanjangan asam amino meJaJui ikatan peptida (ingat

bahasansebeJumnyamengenai ikatan peptida)4. Penyelesaian(terminasi) dan pelepasan rantai polipeptida5. PeJipatanpolipeptida dan pemrosesan pascaterjemahan

Kode atau sandi pembuatan protein tertera atau terkandung didalam senyawa organik yang disebut sebagai DNA atau singkatandari bahasa Inggris "Deoxyribo Nucleic Acid", Untuk membuat ataumensintesis protein maka sandi yang terkandung dalam DNA harusditerjemahkan melalui beberapa tahapan. Salah satu tahapanadalah mengubah kode DNA menjadi kode RNA. RNA adalahsingkatan dari bahasa lnggris "Ribo Nucleic Acid". Jadidari namanyasaja kita tahu bahwa DNA dan RNAadalah asam nukleat (nucleicacid), Tahapan sintesis tersebut di atas dimulai bila kode yangterkandung dalam DNA diterjemahkan. Sebelum sampai tahapbagaiman DNA diterjemahkan, maka kita harus mempelajari lebihdahulu apa itu DNA dan RNA. Apa persamaan dan perbedaankeduanya. Seperti halnya asam amino dengan 20 jenis atau namayang berbeda yang telah kita pelajari, kita dapat membedakan satuModul Bloklrnla, Protein & AsamNukleat (Murwani,2010) 22

5/8/2018 asetil koa

27/69

dan lainnya dari struktur masing-masing asarn amino. Asam aminoin; merupakan unit terkecil dari protein. Dengan analogi yang samamad kita mulai melihat unit terkedl yang menyusun DNA dan RNAdan bagaimana kode di dalam DNA diterjemahkan menjadi urutanasam amino yang menyusun protein.

DNA, RNA, NUKLEOTIDA, dan NUKLEOSIDADNA dan RNA adalah asam nukleat yang disusun dari nukleotida.NukJeotida adaJah senyawa yang terdiri dad 3 komponen yaitu :1) basa nitrogen,2) gula pentosa, dan3) gugus fosfat (P04)Apabila fosfatnya dlhilangkan maka molekul tersebut disebutnukleosida, Gula pada DNA adalah deoxyribosa sesuai dengan namaDNA dan gula pada RNA adalah ribosa (Gambar 5).

I \HO,!-i/n, ....OHk-: - : ; - / 1

".,._.,... HOB '

HOCH.- 0 lJKq/'~-......_-H" HOhl d

Gambar 5. Struktur dua jenis gula pentosa pada DNA dan RNA(dimodifikasi dari Alberts et ol., 1983)


5/8/2018 asetil koa

28/69

Berikut ini kita akan melihat lebih rind jenis-jenis basa nitrogenyang menyusun DNA dan RNA yang disajikan dalam bentuk Tabel dibawah.

Basa nitrogen penyusun DNA dan RNA adalah :1) Purine terdiri dari 2 jenis yaitu Adenine disingkat A dan

Guanin disingkat G2) Pyrimidine terdiri dari 3 jenis yaitu Thymine disingkat T,

Cytosine disingkat C, dan Uracil disingkat U.

Gambar 6.1. Struktur dua jenis basa purin A, G pada DNA dan RNA(dimodifikasi dari Alberts et al., 1983).

Basa nitrogen dalam DNA adalah A, G, T, dan C, sedangkan basanitrogen dalam RNA adalah A, G, U, dan C.. Dari kalimat iniperhatikan perbedaan maupun kesamaan basa daJam DNA danRNA. Nama-nama dan singkatan ini penting sekali untuk diingatkarena dari notasi huruf pada DNA dan RNA inilah tersimpan urutankode asam amino dad protein yang jenisnya sangat banyak dan


5/8/2018 asetil koa

29/69

beragam. Pada bahasan selanjutnya kita akan bertemu lagl dengannotasi huruf-huruf ini,

Gambar 6.2. Struktur dua jenis basa pyrimidine U, C, T pada DNAdan RNA. pada pirimldin (dimodifikasi dari Alberts etal., 1983).

Pertanyaan berikut digunakan untuk menguji apakah kalian sudahmemahami materi DNA dan RNA yang telah dibahas,

Latihan pendalaman materi :1. Sebutkan singkatan dari DNA dan RNA dengan benar.2. Apakah DNA dan RNA?3. Apakah bedanya nukleotida dan nukleosida?4. Apakah nama basa penyusun DNA dan RNA?5. Sebutkan jenis atau nama dari kedua basa tersebut.

Apabila kalian telah dapat menjawab pertanyaan dad materitersebut di atas, maka dapat dilanjutkan dengan mated berikutnya.Modul Biokimia, Protein & Asam Nukleat (Murwani,2010) 25

5/8/2018 asetil koa

30/69

Sebaiknya tidak melanjutkan lebih dahulu bila materi di atas belumdifahami karena akan menyulitkan pemahaman materi berikutnya.Penamaan nukleosida tergantung dad jenis basa yang ada. Tabelberikut meringkas jenis nukleosida dan singkatannya.

Tabel 4. Penamaan nukleosida berdasarkan jenis basanyaJenis Basa Nukleosida SingkatanAdenin Adenosine AGuanin Guanosin GCytosin Cytidin cUracil Uridin uThymin Thymidin T

Basa

Gula Pentosa

Gambar 7. Struktur sebuah nukleotida (dimodifikasi dari Alberts etal./1983).

Kembali pada definisi nukleotida yang terdiri dari 3 unit sepertitelah disebut di atas maka struktur nukleotida digambarkan padaModul Biokimia, Protein & AsamNukleat (Murwani,2010j 26

5/8/2018 asetil koa

31/69

Gambar 7. Nukleotida satu dapat berbeda dengan nukleotida yanglain berdasarkan jenis gula dan basanya,sedangkangugus fosfatnyasama.

Latihan:Sebelum melanjutkan dan untuk mengingat dan mencermatikernbali materi sebelumnya jawablah pertanyaan berikut. Apakahpembeda nukleotida dalam DNAdan RNA?

Nama-nama nukleotida tergantung pada jenis nukleosidanya danditulis dengan singkatan seperti berikut : dATP, dTTP, CTP, GTP,dADP, UDP, GMP, dsb. Bagaimana membaca penamaan dalambentuk singkatan tersebut? Marilah kita lihat singkatan tersebut.

dATP, adalah singkatan dari deoxyadenosine triphosphate (dalambahasa Inggris)dTTP,adalah slngkatan dari deoxy thymidine triphosphateCTP,adalah singkatan dari Cytidine triphosphateGTP, adalah singkatan dad GuanosinetriphosphatedADP,adalah singkatan dari deoxyadenosine diphosphateUDP, adalah singkatan dari Uridine diphophateGMP, adalah singkatan dari Guanosinemonophosphate

Seluruh penamaan nukleotida dibunyikan dalam bahasa Inggrismengingat penamaan komponen penyusun nukleotida yaitu............................ , , dan .Modul Bloklmla, Protein & AsamNukleat (Murwani,2010) 27

5/8/2018 asetil koa

32/69

juga dalam bahasa Inggris. Setelah nama tersebut dituliskan dalambahasa Inggris dapat kita bahasa lndonesiakan denganmenghilangkan akhiran e setelah nama nukleosida (Uridine menjadiUridin) dan mengganti phosphate dengan fosfat.

latihan:Buatlah berbagai jenis singkatan nama nukleosida yang lainsebanyak-banyaknyayang dapat kalian buat.

IK A TA N F OS FO DIE S TE RNukleotida-nukleotida saling dihubungkan membentuk asamnukleat baik berupa DNA ataupun RNA. Ikatan antar nukleotidadisebut sebagai ikatan FOSFODIESTER.erikut adalah struktur duanukleotida yang dihubungkan melalui ikatan fosfodiester. Ikatan inimerupakan ikatan kovalen. Ikatan ini terjadi antara gugus hldroksllpada posisi C nomor 3 dari gula pentosa sebuah nukleotida dengangugus fosfat dari nukleotida lain. Gugus fosfat ini letaknya terikat diposisi atom C nomor 5 pada gula pentosa nukleotida. Gambar 8menunjukkan ikatan fosfodiester antara 2 nukleotida.

Urutan linter atau lurus berbagai jenis nukleotida yangdihubungkanmelalui ikatan fosfodiester disingkat dengan kode berupa satuhuruf berdasarkan jenis basayang ada yaitu misalnya : C-A-T-G-T-T-C-A-G-G. Ditinjau dari kode huruf tersebut kita dapat mengetahuibahwa urutan nukleotida tersebut merupakan bagian dari DNA.


5/8/2018 asetil koa

33/69

Tengoklah kembali jenis-jenis basa dalam DNA dan RNA yang telahdibahas sebelumnya.latihan:1. Pada Gambar 8, sebutkan jenis basa yang dipakai sebagai

contoh.

lkatanfosfodiester

Gambar 8. Ikatan fosfodiester antara 2 nukleotida. Perhatikanikatan antara gugus hidroksil pada posisi C nomor 3dari gula pentosa sebuah nukleotida di atas dengangugus fosfat dari nukleotida lain di bawahnya(dimodifikasi dad Alberts et al., 1983).

2. Pada gambar 9 diberikan contoh rangkaian DNA yang lainTulislah urutan kode DNA tersebut.

Modul Blokimia, Protein & Asam Nukleat (Murwani,2010) 29

5/8/2018 asetil koa

34/69

T

G

A

c

Gambar 9. Ikatan fosfodiester antar 4 nukleotida. Perhatikan ikatanantara gugus hidroksil pada posisi C nomor 3 dari gulapentosa sebuah nukleotida di atas dengan gugus fosfatdari nukleotida lain di bawahnya (dimodifikasi dariAlberts et oi., 1983).

Polimer nukleotida yang membentuk rantai lurus tunggal DNAdapat kita sebut dengan istilah untai tunggal DNA.Namun sebagianModul Biokimia, Protein & AsamNukleat (Murwani,2010j 30

5/8/2018 asetil koa

35/69

besar DNA di alam berada dalam bentuk untai ganda atau dalambahasa Inggris disebut dengan istilah "double standed DNA" dandisingkat dsDNA. Dimana "strand" berarti untai dan "double"berarti ganda. Untai ganda DNA atau dsDNA dibentuk melaluiikatan Hidrogen yang menghubungkan basa dari untai tunggal satudengan basa dari untai tunggal yang lain. Untuk jelasnya dapatdilihat pada Gambar 10.

Ikatan H

Gambar 10. Ikatan hidrogen yang menghubungkan untai tunggalsatu DNA dengan untai tunggaf DNA fainnya danmembentuk untai ganda. Huruf G, C, A, T dstmenunjukkan jenis basa. Gambar segi 5 menunjukkangula, dan lingkaran besar menunjukkan gugus fosfat,lingkaran ked I menunjukkan ikatan Hidrogen(dimodifikasi dari Berns, 1983).

Urutan Basa dari DNA untai ganda pada Gambar 10 tersebut dapatdigambarkan seperti pada gambar 11 berikut.Modul Biokimia, Protein & Asam Nukleat (Murwani,2010) 31

5/8/2018 asetil koa

36/69

Gambar 11. Untai ganda DNA dengan urutan basa seperti padaGambar 10.

Kembali ke sintesis protein, dimana sandi pembuatan proteintertera atau terkandung di dalam DNA, maka bagaimana kode didalam DNA diterjemahkan menjadi urutan asam amino yangmenyusun protein? Dogma penterjemahan kode protein dalamDNAdimulai melalui tahapan-tahapan sbb:A. Transkripsi DNA menjadi RNA yaitu kode-kode DNA diubah

menjadi kode RNA. RNA yang terbentuk ini berupa untaitunggal dan disebut sebagai mRNA. m dari "message" ataupesanyaitu kode-kode yangterkandung dalam RNA.

B. Kode dalam mRNA diterjemahkan menjadi asam amino yaitukode-kode dalam mRNA dibaca dengan urutan setiap 3 basayang disebut kodon, Sebuah kodon mengkodekan sebuahasam amino tertentu, mRNA diterjemahkan menjadi urutanasam amino dimana antar asarn amino dihubungkan melaluiikatan peptida sehingga membentuk polipeptlda danselanjutnya membentuk protein. Penterjemahan mRNAterjadidi ribosom. Setiap asam amino dibawa oleh tRNA masing-masing.

Modul Biokimia, Protein & Asam Nukleat lMurwani,2010) 3 2

5/8/2018 asetil koa

37/69

~~-' ~- ....-, DNAT G 'I. . .... T.I C.I'- J templa te,_ . . . . . _ _ . - - l " '- ' : " '" " " strandT GG c\_lTranskripsi

Translasi

Gambar 12. Tahapan penterjemahan DNA yaitu transkripsi DNAmenjadi mRNA dan pembacaan kode mRNA menjadiasam-asam amino. Perhatikan urutan basa pada DNAdan mRNA (dimodifikasi dari Berns, 1983).

Urutan kode asam amino dalam untai tunggal RNA dibaca setiap 3huruf yang disebut kodon, Setiap kodon mengkodekan satu buahasam amino. Jenis-jenis kodon yang mengkode asam aminodiberikan pada Gambar 12. Untuk kejelasan perhatikan penjelasandi kelas melalui transparansi dan fotocopy transparansi.Modul Biokimia, Protein & Asam Nukleat (Murwani,2010j 33

5/8/2018 asetil koa

38/69

Gambar 13. Kamus kode asam amino dalam 3 huruf yang disebutkodon. Kodon yang mengkodekan dimulainyapembacaan diarsir warna hijau, dan berhentinyapembacaan diarsir warna merah (dimodifikasi dariLehninger, 1986).

Latihan:1. Buatlah sembarang urutan basa pada DNA sebanyak 9 buah2.. Buatlah urutan basa DNA tersebut menjadi urutan RNA (ingat

perbedaan antara basa DNA dan RNA pada materi sebeJumnya)3. Terjemahkan ke 9 urutan basa dalam RNA yang kalian buat

menjadi asam amino dengan meJihat pada tabel di Gambar 12..4. Sebutkan 5 tahapan sintesis protein

Modul Biokimia, Protein & Asam Nukleat (Murwani,201O) 34

5/8/2018 asetil koa

39/69

Selanjutnya bersamaan dengan penterjemahan kode mRNA,sintesis protein dimulai yaitu seperti yang telah dipaparkan dihalaman 22 yaitu :

1. Pengaktifan asamamino2. Inisiasi (dimulainya) pembuatan rantai polipeptlda3. Perpanjangan asam amino melalui ikatan peptida {ingat

bahasansebelumnya mengenai ikatan peptida}4. Penyelesaian(terminasi) dan pelepasan rantai polipeptida5. Pelipatan polipeptida (untuk membentuk struktur tiga

dimensi seperti telah dibahas sebelumnya di atas) danpemrosesan pasca terjemahan (yang ini akan disinggungsedikit).

Yang dimaksud dengan pemrosesan pasca terjemahan adalahbahwa setelah protein terbentuk maka berbagai gugus sepertigugus karbohidrat, fosfat, dsb ditambahkan sehingga proteintersebut dapat berfungsi sesuai jenis proteinnya. Penambahangugus karbohidrat disebut gllkosilasl, penambahan gugus fosfatdisebut fosforilasi.

P RE KUR SO R A SA M AMIN OKita telah mengetahui bahwa berbagai jenis asam aminopenyusun protein ada dua puluh jenis. Keduapuluhjenis asamamino tersebut dapat disintesis dalam tubuh, namun sebagianhanya mampu dibuat dalam jumlah sedikit sehingga tidakmencukupi dan harus diperoleh dari makanan. Asam aminoModul Biokimia, Protein & AsamNukleat (Murwani,201O) 35

5/8/2018 asetil koa

40/69

tersebut karenanya disebut asam amino esensiaL Apakahbahan asal/prekursor untuk membuat asam amino? Secararingkas sintesis berbagai jenis asam amino dimulai dariprekursornya. Menurut prekusornya maka sintesis asamamino dikelompokkan sbb :

1. Alfa ketoglutarat adalah prekursor asam glutamat,glutamin, prolin dan arginin.

2. 3-fosfogliserat adalah prekursor asam amino seringllsin, sistein.

3. Oxaloacetat adalah prekursor asam amino aspartat,aspargin, metionin, threonin, dan lisin.

4. Piruvat adalah prekursor asam amino alanin, valine,leusin, isoleusin.

5. Fosfoenolpiruvat dan erithrosa 4-fosfat adalahprekursor asam amino triptofan, fenilalanin, dantirosin.

6. Ribosa5-fosfat adalah prekursor asamamino histidin.

Pengelompokan sintesis asam amino berdasarkan prekursornyadiringkas dalamTabel berikut.


5/8/2018 asetil koa

41/69

Pengelompokan sintesis asarn amino berdasarkanprekursornya

A-ketoglutarat: 1. Glutamat2. Glutamin3. ProJin4. Arginin5. Alanlniruvat

Ribosa 5-fosfat

6. Valin*7. Leusln*8. Isoleusin*9. Serin10.Glisin11.Sistein12.Aspartat13.Aspargin14.Metionin*15.Threonln*16.Lisin*17.Triptofan*18.Fenilalanin*19.Tirosin*20.Histidin*

3-Fosfogliserat

Oxaloasetat

Fosfoenol piruvatdan erithrosa 4-fosfat

* Asam amino esensial(dimodifikasi dari Nelson and Cox, 2005)

Jalur sintesis berbagai jenis asam amino di atas dimulai dariprekursornya tidak akan dibahas lebih lanjut Untuk bahasan saatini cukup sampai mengetahui prekursor dari rnasing-masing asamamino.


5/8/2018 asetil koa

42/69

KATABOllSME PROTEINK A PA N P RO TE rN D ALAM T UB UH M EN GA LAMI P EM EC AH AN ?Protein dalam tubuh dapat mengalami pemecahan untukdigunakan rantai karbonnya sebagai sumber energi. Namunkarena protein sangat berharga, hanyadalam kondisi tertentuakan mengalami pemecahan atau katabolisme. Kapanproteinmengalami katabolisme? Protein akan mengalamikatabolisme apabila :1. Makanan yang kaya protein dan asam amino yang masuktubuh melebihi kebutuhan tubuh untuk sintesis protein.Kelebihannya dipecah, dan hasll pemecahan proteinberupa asam amino akan dipecah lebih lanjut untuksumber energi. Asamamino tidak dapat disimpan.

2. Selama kelaparan atau pada penderita Diabetes Melltusyang tidak terkontrol, ketika KH tidak tersedia atau tidakdapat digunakan dengan balk, maka protein dalam seldlpakai sebagaibahan bakar.

3. Selamaprosesnormal sintesis dan degradasi protein dalamsel (protein turnover), sebagian asam amino yang dilepasdari pemecahan protein tidak diperlukan untuk membuatprotein.


5/8/2018 asetil koa

43/69

BAGA IMANA JA lUR KATABOLISME PROTE IN DALAM SE lTUBUH?Katabolisme protein akan menghasilkan monomernya yaituasam-asam amino. Asam amino mengalami deaminasi yaituproses dimana gugus amin dari asam amino dlarnbil dari asamamino (de = dihilangkan, amin = gugus amin). Setelahmengalami deaminasi, terbentuk asam-asam a-keto. Asam a-keto ini memiliki rantai karbon dari asam amino (jumtah rantaikarbon 3 atau 4) yang akan masuk dalam jalur glikolisis, Untukmemudahkan memperoleh gambaran tahapan pemecahanasam amino tersebut maka diberikan skema berikut.

PROTEIN

ASAM AMINO

DEAMINASI

RANTA I KARBONDAR I ASAM AMINO

! tASAM cx.-I

5/8/2018 asetil koa

44/69

Gugus amin dari asam amino diuraikan lebih lanjut dalamsiklus urea sehingga dihasilkan produk akhir urea yangdibuang melalui urin,

S IK lU S U RE AAmonia yang dihasilkan dar! deaminasi asam amino bersifattoksik dan diubah menjadi urea di dalam hati melalui siklusyang disebut Siklus Urea (Urea Cycle). Siklus ini ditemukanoleh Hans Krebs yang menemukan siklus KrebjTCA. Dalamsiklus ini sebuah rnolekul ornithin bereaksi dengan satumolekul ammonia (NH3) dan sebuah molekul C02membentuk molekul cltrulin. Sebuah molekul ammonia yanglain ditambahkan dan bereaksi dengan citrulin membentukarginin.

NH3 ~ Arginin

Citrulin

NH3+C~_ Ornithin

Gambar 15. Siklus Urea (dimodifikasi dari Lehninger, 1986).


5/8/2018 asetil koa

45/69

Arginin dipecah lebih lanjut menghasilkan Urea dan sebuahmolekul ornithin. Ornithin ini akan digunakan lebih lanjutuntuk reaksi pembentukan urea yang berikutnya (Gambar 15di bawah).

Apa sajakah produk akhir deaminasi asam amino?1. Hasil deaminasi Asam Amino amino bercabangseperti lisin

dan beberapa asam amino aromatis adalah badan ketonyaitu acetoacetate dan D-beta-hydroxybutyrate.

2. Hasil deaminasi asam amino aliphatis dan aromatis adalahsenyawa antara (intermediate) dalam siklus Kreb atauTCA yaitu piruvat, fumarat, glutamat, succinyl CoA, danOxaloacetat.

Gambar berlkut menunjukkan ringkasan berbagai jenis asamamino yang apabila mengalami pemecahan akan memasukijalur glikolisis ke siklus TCA pada berbagai titlk. Asam aminoyang pemecahannya menghasilkan badan keton disebutsebagai : KETOGENIK (pada gambar diarsir biru). Asam aminoyang pemecahannya menghasilkan senyawa antara slklus TCAdisebut sebagai : GLUKOGENIK (pada gambar diarsir merahjambu). Asam amino dapat bersifat KETOGENIK saja atauGLUKOGENIK saja, atau keduanya (perhatikan asam aminoyang dapat memasuki jaJur ketogenik dan glukogenik padaModul Biokimia,Protein& AsamNukleat(Murwani,2010) 41

5/8/2018 asetil koa

46/69

.......-_~~"~cM>.w.."~._"""~~ ...~"" .o~ _~ ~~ ~_.. .,, ~

Gb.16). Asam amino glukogenik juga merupakan prekursorgula darah dan glikogen hati. Cobalah dibuka kembali siklusglukoneogenesls yang diberikan pada Bab Karbohidrat.LdZ'ilkLySHlC'Ph'2n;labn.m~Tr;:ptoplun'I'yn.011W

K.:totll!h...dl

5/8/2018 asetil koa

47/69

piruvat (alanin, cystein, glycin, serin, threonin, tryptophan)yang dapat diubah lebih lanjut menjadi acetyl eoA.latihan:1. Sebutkan kondisi dimana protein tubuh akan mengalami

pemecahan/katabolisme.2. Jelaskan dengan singkat tahapan katabolisme protein.3. Apakah yang dimaksud denga asam amino ketogenik dan

glukogenik.4. Sebutkan asam-asam amino yang bersifat ketogenik dan

glukogenik.5. Dari Gb.16 sebutkan asam-asam amino yang bersifat

ketogenik dan glukogenik.

P U S T A K A I R U J U K A NAlberts, B., Bray D., Lewis J., Reff M., Roberts, K., Watson J.D. 1983. Molecular Biology of the Cell. Garland

Publishing, Inc. New York.Berns, M.W. 1983. Cells. Saunders College Publishing.Nelson, D. Land Cox, M.M. 2005. Lehninger Principles ofBiochemistry. 4th Edition.Lehninger, A. L. 1986. Lehninger Principles of Biochemistry.

Worth Publisher, Inc. New York.Suttie, J. W. 1977. Introduction to Biochemistry. Holt-Saunders

International Editions. New York.Modul Biokimia, Protein & Asam Nukleat (Murwani,2010) 43

5/8/2018 asetil koa

48/69

LAMPI RAN T R A N S P A R A N S I

Modul Biokimia,Protein& AsamNukleat (Murwani,2010) 44

5/8/2018 asetil koa

49/69

JEN IS ..JEN IS A SAM AM INO

Nama Asam Nama Asam SingkatanAmino (asli Amino yang ditulis Asamdalam bahasa dalam bahasa AminoInggris) Indonesia

1 Glutamate Asamglutamat Glu2 Aspartate Asam aspartat Asp3 Lysine lysine Lys4 Histidin Histidin His5 Arginin Arginin Arg6 Serin Serin Ser7 Threonin Threonin Thr8 Cystein Cistein Cys9 Aspargine Aspargin Asn10 Glutamine Glutamin Gin11 Phenilalanin, Phenilalanin Phe12 Tirosin Tirosin Tyr13 Triptophan Triptophan Trp14 Glycine GUsin Gly15 Alanine Alanin Ala16 Valine Valin Pro17 Proline Prolin Val18 Leucine Leusin Leu19 Isoleucine lsoleusln lie20 Methionine Metionin Met


5/8/2018 asetil koa

50/69

STRUK TUR ASAM AMINO

Gugus karboksil

5/8/2018 asetil koa

51/69

S TRU K TU R BE RBA GA I JE NIS A SA MA M INO BE RDA S A RK A N GU GU S

R A NTA I CA BA NG

o(?{)f_;:'- IH , $ N 4 - - - . H.cH;il:

Modul Biokimia, Protein & AsamNukleat (Murwani,20lO) 47

5/8/2018 asetil koa

52/69

. I F ' i [ ) S l . t h f : e l ; . , ~ 'chn]' '>gp,d R , : c r. J p : 1 . ! I p : .~{;C~O-I


5/8/2018 asetil koa

53/69

coo-

Modul Biokimia, Protein & AsamNukfeat (Murwani,2010) 49

5/8/2018 asetil koa

54/69

STRUKTUR PROTEIN

Sbuktur 'Primer(ramal pollpeptida)Struktur SekundertJl __ )

s tr uk tu r Sekunde ra-helixSt ruk tu r Ter tie r(1M1eXu l myag lo l l i n )

Stroktur Kuartener( rnlekul,betnglobin)


5/8/2018 asetil koa

55/69

B ERBAGAI JE NIS PROTE IN DANFUNGSINYA DLM MAKHlUK HIDUP

Jenis & Nama Protein Fungsi dalam makhlukhidup (sistim biologis)1Hemoglobin darah Sebagaipengangkut

Serum Albumin atau pengikat oksigendan nutrien lainnya

2 Casein susu Sebagai zat gizi danGliadin dalam jagung simpananFeritin

3 Actin, Myosin, Protein yang bersifatTubulin, Dynein kontraktik dan motil

sehingga dapatmenggerakkan otot dsb

4 Keratin, Kolagen Protein penyusunstruktur jaringan

5 Antibodi, fibrinogen, Protein untukracun ular, toksin pertahanan tubuhbotulinum darimikroba ..Ricin

6 Insulin, Horman Protein pengaturPertumbuhan


5/8/2018 asetil koa

56/69

PROENZIM PENCERNAAN

PepsinogenEnzim yang diproduksi oleh Lambung:

Enzim-enzimyang diproduksi oleh Pankreas :enferokinase/TrypsinTripsinogen ~ Tripsin

TrypsinChymotrypsinogen fiiiii!&i#4i.m!ki@"'~ Chymotrypsin TrypsinProcarboxypeptidase !Md!i$ii!Jiiiml!!#\MliiriM~ CarboxypeptidaseA&B A&B

PEMECAHAN PROTEIN DALAMSAlURANPENCERNAANSegmenPencernaan

En zim y a ng [b ek e {ia Perubahan yang: t :er~'adi

Iambung

Usus Ha lu s

U s us H a lu s

PEPSI Ndengana danyaHel dan [p h :2

ENZIM PANKREAS:"nRYiPSIN,'CHYMOTRlPSIN,CARBOXYPEPT IDASE Adan:SE NZ IM !B RU SH !B O RD ER :AMINOPEPTIDASECA'RSOXYPEPTJ DASEDIPEPTIDASE

PROTEIN~,POIJP'PT1DA

HESARJ PEP'fON1O l lGOPEPT IDA&PEPTIDA KEClt1,ASAMAMINO)01PEmPTIDA"TR'lrr:tDA

DISERAP

ModuJ Blokirnla, Protein & Asam NukJeat {Mufwani,2010} 52

5/8/2018 asetil koa

57/69

ASAM NUK LEAT

GULA ASAM NUKLEAT

J \Ad.. :2 jenis:pcn'tosa

'h'I'QC~" 0 OH~-~ RIBOSA 1'",

5/8/2018 asetil koa

58/69

BA SA A SAM N UK lEA T

Modul Bloklmia,Protein& AsamNukleat (Murwani,2010) 54

5/8/2018 asetil koa

59/69

N U K L E O S I D A

Jenis Basa Nukleosida SingkatanAdenin Adenosine A......... , , , ~ _.' ' .Guanin Guanosin GCytosin CytidinUracil Uridin U............................................ , , .Thymin Thymidin T

N U K L E O T I D A

Modul Biokimia, Protein & Asam Nukleat {Murwani,2010} 55

5/8/2018 asetil koa

60/69

I K A T A N FOSFODIESTER

Ikatanfo:sfodies,ter


5/8/2018 asetil koa

61/69

DNAATAU RNA ?

v

.A

T

c

Modul Biokimla, Protein & AsamNukleat (Murwani,2010) 57

5/8/2018 asetil koa

62/69

UNTAI GANDA DNA (dsDNA)I ka ta n H

TI~~--o-~~PhO'P~ G

Gula Basa

Gula Ika ta n H. . . . . _ _ _ _ , - - - 6 - - ~Gula Basa

PhO'P~ A

lkatan HlI--o~-- u


5/8/2018 asetil koa

63/69

UNTA I GA NDA DNA

DA RI D N A K E P R O TE IN

Modul Blokimla, Protein & AsamNukleat (Murwani,2010) 59

5/8/2018 asetil koa

64/69

- . - .. . . . . .. . . , . ,M n " "' . .~ ~ ' .. . .. , w ,. . .. . , , , ., , . . , _ " " ', _ ,~ , ~ ' '' ,' '~ , .

D A RI DN A K E P R O TE IN

A . .Rep likas i

,DNA

C . TranslaslAminoacy:l-lRNA

Mo dul B io kim ia, P ro te in & Asam NukJea t (Murwani, 201 0 ) 60

5/8/2018 asetil koa

65/69

CODON : KODE A SAM AMINO

u C A GUUU Ph ' UCU &r UAU 1'yr UGU C,ys

U VUC Phe u e e Ser UAC T Y f UGC CysUUA Leu .UCA Ser StopUUG Leu VC(; Ser 1'rpCUU Leu e e v Pro CAU His CGlT A rgcue Leu ccc P r Y " CA e His CGC A rgC , eUA l~u eCA P r Q CAA G in CGA A rgCUt; Leu eCG Pro CAG G In CGG A rg

'IMI"~ __ !~ ~ ~ " " " " " " " " , " " " " " " ' "AUt' I~ ACt' Tllr AA l i A sn AGU ~rAUe I~ AC{~ Tbr AA(~ Asn AGC &T

A , AUA l I e ACA Tllr AAA 1.)'5 AGA A rgAVe;; M et ACG Thr AAG Lys AGG ArgGUt] Va! GCU Ala GAl] Asp GGU G lye u c V al GCC Ala GAC Asp GGe G lyG eUA V a! GeA Ala GAA e l u GGA G lyGUG V al GCG Al a GAG G iu GG(; m y

Modu! Biokimia, Protein & Asam Nukleat (Murwani,2010) 61

5/8/2018 asetil koa

66/69

P RE K URS O R U NTU K S INTE SIS A S A MA M I N O

Pengelompokan sintesis asam amino berdasarkanprekursornya

A-ketoglutarat: 1. Glutamat2. Glutamin3. Prolin4. Arginin5.Alaniniruvat

Ribosa 5-fosfat

6. Valin*7. Leusin*8. Isoleusin*9. Serin10.Glisin11.Sistein12.Aspartat13.Aspargin14.Metionin*15.Threonin*16.Usin*17.Triptofan*18.Fenilalanin*19.Tirosin*20.Histidin*

3-Fosfogliserat

Oxaloasetat

Fosfoenolpiruvatdan erithrosa 4-fosfat

* Asam amino esensial

Modul Bioklmla, Protein & Asam Nukleat (Murwani,2010) 62

5/8/2018 asetil koa

67/69

PEMECAHAN ASAM AMINO

PROTEINlASAM AMINOlDEAM'INASI

lUREA

RANTAI KARBONDAR I ASAM AMINOlASAM 'a-KETO

ENERGI

Modul Biokimia,Protein& AsamNukleat (Murwani,2010} 63

5/8/2018 asetil koa

68/69

JAlUR PRODUKSI ENERGI DR HASllPEMECAHAN ASAM AMINO

"

.~nil1e.,I(j!tlt~!ri,\tid'I'\~''''%.~' ~ ~ = ~. .

P rO l ii i . i a , '"r--._.......-,

LeueineL.:smr;",Flwnyla lanineTryptophan''I 'yr(iSIDeKeton~bodies

ls.oieacineLeucineThreonine"Tzyptoprum DKetogmic

Modul Biokimia, Protein & Asam Nukleat (Murwani,201O) 64

5/8/2018 asetil koa

69/69

JA lU R P E M BE NTU K A N U RE A DA RIPEMECAHAN ASAM AMINO

ArgininNH3

UreaCitrulin

NH3+COZ Ornithin

U R E A

o/ IN H 2 - C - N H 2

Modul Bioklmia, Protein & AsamNukleat (Murwani,2010) 65

Documents

asetil koa