METABOLISME PROTEIN
ASAM AMINO
H
2N
Amino groupC
Side chainR
H
C
O
OH
Carboxyl group Non-ionized formH H H O H H O H H O H H O H H O N C C N C C N C C H CH3 CH2 OH N-terminus N C C CH2 C O OH CH2 N C C CH CH3 H3C CH2 OH H H O N C C H H O N C C H H O N C C CH2 SH OH C-terminus
POLYPEPTIDE CHAIN
Menurut Bond (1979), seperti hal hewan-hewan lain ikan membutuhkan komponen-komponen nutrisi
seperti protein, karbohidrat, lemak, vitamin, mineral dan air.
Berdasarkan Weatherly et al . (1987) kandungan
nutrisi akan berpengaruh pasda tingkah laku, kesehatan, fungsi fisiologis, reproduksi dan pertumbuhan ikan. Zat-zat gizi oleh ikan akan
digunakan untuk menghasilkan tenaga, mengganti sel-seltubuh yang rusak, dan juga untuk tumbuh.
Protein merupakan unsur yang sangat dibutuhkan oleh tubuh ikan, terutama untuk menghasilkan energi maupun untuk
pertumbuhan(Watanabe, 1988)
Menurut Fujaya (1999), kebutuhan protein untuk ikan berbeda-beda menurut spesiesnya dan pada umumnya berkisar antara 20%--60%
Suprayudi et al . (1994) variasi dan kebutuhan akan protein
dipengaruhi oleh jenis ikan, umur ikan, daya cerna ikan, kondisi
lingkungan, kualitas protein, temperatur air, dan sumber protein tersebut.
Ikan, terutama karnivora membutuhkan kandungan protein dalam pakannya mencapai sekitar 300%
lebih tinggi dari pada kebutuhan protein pakan untuk hewan darat dan burung (NRC, 1983; Tacon &
Cowey, 1985; Zonneveld et al ., 1991; Pillay, 1993)
Tingginya kebutuhan protein pakan bagi ikan
disebabkan karena ikan cenderung menggunakan protein sebagai sumber energi dibandingkan
karbohidrat dan lemak (Tacon & Cowey, 1985; Halver, 1989).
Protein
Asam amino merupakan sumber utama untuk glukosa
melalui jalur glukoneogenesis, tetapi gliserol dari trigliserida juga dapat digunakan.
Glukoneogenesis dan glikogenolisis penting untuk
memback up sumber glukosa pada saat puasa.
Asam amino dalam tubuh terutama digunakan untuk
sintesis protein. Tetapi, jika asupan glukosa rendah, asam amino dapat diubah menjadi glukosa melalui jalur yang disebut glukoneogenesis yaitu pembentukan glukosa baru dari prekursor nonkarbohidrat
Struktur supramolekul
Protein asam nukleat polisakarida lipid
Asam amino nukleotida gula sederhana*) gliserol asam lemak
- ketoacids ribosa pyruvat(C3) asetat (C2) C3, C4, C5 nitrogen pyruvat (C3)
Karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O)
Makanan
(protein) Asam Amino
HATI ASAM KETO UREA S. AS SITRAT SEL TUBUH ESENSIAL
Protein dalam makanan Asam Amino A. A dalam darah A.A. dl HATI (ektrasel)
A.A. Dalam darah A. A. dl Hati
(intra sel) PROTEIN Senyawa N lain A. A. ektra sel A. A. intra sel PROTEI N
A. Keto Asam lemak urea S Sik. A. Sitrat A. Keto NH3
pencernaan absorbsi
karbohidrat lipid protein
Mulut: pencernaan mekanik & cairan ludah (enzim saliva)
poli/oligo/disakarida lipid prot & polipeptida
Lambung: enzim pepsin & lipase; asam lambung (HCl)
poli/oligo/disakarida lipid/trigliserida prot & polipeptida
Usus halus: cairan pankreas (tripsin, kimotripsin, karboksipeptidase, amilase, lipase, ribonuklease, deoksiribonuklease, kolesterol esterase); cairan empedu/hati; enzim
kelenjar usus (aminopeptidase, dipeptidase, sukrase, mltase, laktase, fosfatase, glukosidase); bakteri usus halus
monosakarida gliserol,as.lemak asam amino (gluk,frukt,galaktosa) as.fosfat
20 Amino Acids
Note: Variable R Group
Asam amino dalam darah
Jumlah asam amino dalam darah tergantung jumlah yang diterima dan jumlah yang digunakan
Proses absorbsi asam amino dalam dingding usus adalah proses transport aktif yang memelukan energi
Dalam keadaan berpuasa. Konsentrasi asam amino dalam darah 3.5-5 mg/ 100ml darah. Setelah ada
asupan makanan menjasi 5-10mg/100ml darah. Dan turun kembali setelah 6 jam.
Alanine carries amino groups from muscle to the liver for excretion
Ala -keto- glutarate pyruvate CO2- C=O CH3 Glu NH4+ glucose CO2- +H 3N C H CH3 urea liver Ala -keto- glutarate muscle protein pyruvate CO2- C=O CH3 Glu amino acids glucose CO2- +H 3N C H CH3 muscle blood O H2N-C-NH2
Reaksi metabolisme asam amino
Meliputi reaksi pelepasan gugus asam amino
Kemudian perubahan kerangka karbon
A1. transaminasi : Proses katabolisme asam amino berupa pemindahan gugus amino darisuatu asam amino ke senyawa lain (keto. Asam piruvat,
ketoglutarat atau oksaloasaetat). Sehingga
(keto)senyawa tersebut dirubah menjadi asam amino. Sedangkan asam amino dirubah menjadi senyawa keto)
The first step in catabolism of most amino acids is transamination
-ketoglutarate glutamate
-keto acid amino acid
The main function of transamination is to funnel amino groups into a small number of amino acids, particularly Glu & Asp.
Some amino transferases (“transaminases”) are specific for
-ketoglutarate and Glu; others use oxaloacetate and Asp.
CO2- CO2- C=O CH2 CH2 CO2- CO2- +H 3N C H CH2 CH2 CO2- +H 3N-C-H R’ CO2- R C=O
A.2 Deaminasi oksidatif:
Asam glutamat dapat mengalami deaminasi
oksidatif mengunakan glutamat
dehidrogenase, menghasilkan NH4+
NADP NAD sebagai akseptor elektron
Asam glutamat + NAD
+α ketoglutarat +
The amino groups of glutamic acid and glutamine can be released as ammonia in liver mitochondria
H2O NAD+ or NADP+ Glu -keto acids cellular protein ingested protein NADH or NADPH + H+ - keto-glutarate CO2- +H 3N C H R CO2- CO2- C=O CH2 CH2 CO2- CO2- +H 3N C H CH2 CH2 CO2- C=O R amino acids Gln from muscle & other tissue NH4+
But ammonia is toxic,
particularly to neural tissue. Organisms must get rid of it.
CONH2 CO2- +H 3N C H CH2 CH2 transaminases glutamate dehydrogenase NH4+
Pembentukan Asetil koenzim A
Merupakan senyawa penghubung antara
metabolisme asam amino dengan siklus
asam sitrat(merubah menjadi energi)
1. jalur asam piruvat
AMINO ACID DEGRADATION INTERMEDIATES CO2 CO2 Pyruvate Acetyl-CoA Acetoacetate Citrate Isocitrate -ketoglutarate Succinyl-CoA Fumarate Oxaloacetate Citric Acid Cycle CO2 Glucose Ala Ser Cys Thr* Gly Trp* Ile* Leu• Lys• Thr* Leu• Trp* Lys• Tyr* Phe* Asn Asp Asp Phe* Tyr* Ile* Met Val Arg His Glu Pro Gln Glucogenic Ketogenic
*Both Glucogenic and Ketogenic
JALUR BIOKIMIA PRODUKSI
ENERGI
Most mammals convert amino-acid nitrogen to urea for excretion
NH4+ ammonium ion uric acid H2N-C-NH2 urea O NH4+ O O HN N H N H N H O most terrestrial
vertebrates birds & reptiles fish & other aquatic
vertebrates
Some animals excrete NH4+ or
uric acid.
amino acids
The carbon chains are
broken down to molecules that feed into the TCA cycle.
AMINO ACID BIOSYNTHESIS OVERVIEW (USE OF COMMON INTERMEDIATES)
GLUCOSE GLUC-6-PHOSPHATE RIB-5-PHOS→ HIS
3-PHOSPHOGLYCERATE SERINE GLYCINE E-4-PHOS + PEP CYSTEINE
PHE→TYR PYRUVATE ALA
TRP VAL CITRATE LEU, ILE
↓
OXALOACETATE, -KETOGLUTARATE ASP, ASN, GLU, GLN, PRO, ARG, LYS, THR, MET
Biosintesa protein
DNA RNA Protein
Replikasi
transkripsi translasi
RNA terdiri atas : mRNA (mesenger RNA)(5%) rRNA (ribosomal RNA) (70%) t RNA ( transfer RNA
Copyright 2008 John Wiley & Sons, Inc.
Protein Synthesis
6-18
Gene expression: information coded in a gene is used to
H2N H H C C O OH Carboxyl group H2N H CH3 C C O OH Amino group H2N H H C O C N C C H H CH3 OH O Peptide bond + H2O +
H H H O H H O H H O H H O H H O N C C N C C N C C H CH3 CH2 OH N-terminus N C C CH2 C O OH CH2 N C C CH CH3 H3C CH2 OH H H O N C C H H O N C C H H O N C C CH2 SH OH C-terminus H2N H H C C O OH Carboxyl group H2N H CH3 C C O OH Amino group H2N H H C O C N C C H H CH3 OH O Peptide bond + H2O
H2N Gly Ala Ser Asp N-terminus
2
1 3 4 5 6 7 8
Phe Val Tyr Cys
C-terminus
COOH
+
TABLE 3.2 A Summary of Protein Structure Level Description Primary Secondary Tertiary The sequence of amino acids Formation of -helices and -pleated sheets Overall three- dimensional shape of a polypeptide
Quaternary Shape produced by combinations of polypeptides
Stabilized by:
Peptide bonds
Hydrogen bonding between peptide groups along the peptide backbone
Bonds and other interactions between R-groups, or
between R-groups and the peptide backbone
Bonds and other interactions between R-groups, and between peptide backbones of different polypeptides
Gly Ser Asp Gls
Example: Hemoglobin
