Metabolisme Protein – Protein yang dikonsumsi oleh manusia pada umumnya berasal dari lauk pauk kacang-kacangan. Protein masuk ke dalam tubuh akan mengalami proses pencernaan dan berubah menjadi asam amino. Pada proses pencernaan ini dihasilkan zat sisa yang berupa feses yang selanjutnya didefekasikan melalui anus.
Asam amino hasil dari pencernaan selanjutnya akan ditransportasikan oleh plasma darah yang melalui sistem sirkulasi menujua ke sel/jaringan. Didalam sel/jaringan asam amino akan dipergunakan sel untuk pertumbuhan, perkembangan, restitusi sel dan mensintesis enzim dan hormon. Jika jumlah asam amino berlebih sisany akan dioksidasi melalui peristiwa respirasi untuk menghasilkan energy. Respirasi dengan menggunakan substrat asam amino akan menghasilkan zat sisa yang berupa senyawa CO2, H2O, NH3 dan NH4OH.
Pada CO2 dan H2O dalam bentuk gas dari set diangkut oleh plasma darah dalam pembuluh darah yang menuju ke paru-paru untuk diekskresikan keluar tubuh. Sedangkan H2O dalam bentuk cair diangkut menuju ke kulit dan ginjal. H2O setelah sampai di kulit akan diekskresikan dalam bentuk keringat dan H2O setelah sampai di ginjal akan diekskresikan dalam bentuk urine.
Senyawa NH3 dan NH4OH merupakan senyawa yang bersifat racun yang sangat membahayakan sel. Oleh sebab itu, sebelum dikeluarkan harus diubah dahulu menjadi urea di dalam hati, sehingga tidak berbahaya bagi tubuh. Dalam bentuk urea, sisa metabolisme ini pindahkan ke ginjal untuk dieskskresikan dalam bentuk urine.
Peran Fungsi Protein
Selain air protein ialah jenis kimiawi yang paling melimpah dalam tubuh manusia. Protein memainkan banyak peran penting dalam tubuh manusia termasuk menyediakan struktur dan kekuatan untuk sel dan jaringan mengendalikan reaksi biokimia dan membantu sistem kekebalan tubuh. Metabolism diatur oleh protein seperti hormon dan berbagai kegiatan yang mereka kuasai. Protein juga mengatur pembelahan sel yang bertindak untuk mengisi sel-sel yang rusak atau rusak untuk menjamin pasokan konstan sel-sel yang sehat.
- Fungsi Struktural
Protein merupakan komponen utama dari banyak struktur dalam tubuh, mereka ialah bagian dari membrane luar semua sel dalam tubuh manusia. Protein juga melimpah di rambut, kulit, otot dan sebagian besar organ dan jaringan yang lain. Protein sering bertindak untuk memperkuat struktur ini, protein bekerja sama untuk dapat memungkinkan gerakan dalam tubuh seperti kontraksi otot dan gerakan makanan melalui sistem pencernaan.
- Pendorong Reaksi Biokimia
Enzim merupakan jenis tertentu dari protein yang memungkinkan reaksi biokimia dalam tubuh. Reaksi ini dapat terjadi tanpa Enzim tetapi enzim membuat reaksi terjadi lebih cepat. Banyak jenis reaksi dalam tubuh didorong oleh aksi enzim yang mempengaruhi pernapasan, pencernaan dan fungsi sistem saraf. Enzim juga penting untuk metabolism serangkaian reaksi biokimia yang mengubah makanan menjadi energi.
- Regulasi Hormon
Beberapa hormone juga protein. Hormon mengatur pertumbuhan dan perkembangan dan sangat penting selama masa pubertas. Mereka mempengaruhi kesuburan dengan mengatur siklus menstruasi dan produksi sperma. Hormon juga mengatur massa otot, pertumbuhan rambut, metabolism dan bahkan suasana hati. Tingkat hormone berubah sepanjang hidup dan membantu mengatur proses penuan, sejak kecil hingga dewasa pada tahap kehidupan.
- Regulasi Pembelahan Sel
Protein mengatur pembelahan sel, proses penting untuk pengisian sel-sel yang tua atau rusak. Seiring waktu sel-sel dapat menjadi rusak dari paparan matahari atau zat berbahaya lainnya dalam lingkungan. Sel-sel ini mengalami prose salami kematian sel dan perlu diganti. Hal ini dilakukan dengan pembagian sel-sel sehat menjadi dua salinan yang diatur oleh protein yang disebut faktor pertumbuhan. Kegagalan protein untuk benar mengatur proses pembelahan dapat menyebabkan pertumbuhan tumor dan kanker.
- Aksi Sistem Imunitas
Antibody ialah jenis lain dari protein penting untuk kesehatan manusia. Antibodi merupakan komponen utama dari sistem kekebalan tubuh dan membantu melawan infeksi yang disebabkan oleh bakteri dab virus. Sistem kekebalan tubuh menghasilkan banyak antibodi yang berbeda, masing-masing dengan struktur yang sedikit berbeda yang memungkinkan untuk mengenali jenis tertentu bakteri, virus atau jenis lain dari menyerang organism. Setelah antibody mengenali dan mengikat suatu kuman yang menerobos hal itu memberikan sinyal sistem kekebalan tubuh untuk menghancurkan penyerang.
Reaksi Metabolisme Protein (Asam Amino)
Ada beberapa asam amino yang dibutuhkan oleh tubuh manusia, tetapi tubuh tidak bisa memproduksi asam amino tersebut dalam jumlah yang memadai. Asam amino ini disebut asam amino esensial dan harus diperoleh dari makanan. Asam-asam amino esensial yang dibutuhkan manusia adalah histidin, isoleusin, leusin, lisin, metionin, arginin, fenilalanin, treonin, triptofan dan valin. Sumber asam amino esensial ini biasanya terdapat pada makanan yang mengandung protein hewani seperti daging, susu, keju, telur, dan ikan. Kebutuhan protein yang disarankan ialah 1 sampai 1,5 gram per kilogram berat badan per hari.
Tahap awal reaksi metabolisme seluler asam amino (metabolisme protein) melibatkan pelepasan gugus asam amino dan kemudian perubahan kerangka karbon pada molekul asam amino. Terdapat 2 proses utama dalam pelepasan gugus amino, yaitu transaminasi dan deaminasi.
- Transaminasi
Transaminasi adalah proses katabolisme asam amino yang melibatkan pemindahan gugus amino dari satu asam amino ke asam amino lain. Dalam reaksi transaminasi ini, gugus amino dari suatu asam amino dipindahkan pada salah satu dari tiga senyawa keto, yaitu asam piruvat, beta ketoglutarat, atau oksaloasetat, sehingga senyawa keto ini diubah menjadi asam amino, sedangkan asam amino semula diubah menjadi asam keto. Reaksi transaminasi ini bersifat reversibel, pada reaksi ini tidak ada gugus amino yang hilang karena gugus amino yang dilepaskan oleh asam amino, diterima oleh asam keto.
Ada dua enzim penting dalam reaksi transaminasi yang berperan sebagai katalis, yaitu alanin transaminase dan glutamat transaminase.
- Alanin transaminase
Enzim ini merupakan enzim yang mempunyai keunikan terhadap asam piruvat-alanin sebagai satu pasang substrat, tetapi tidak terhadap asam-asam amino yang lain. Jadi, alanin transaminase bisa mengubah berbagai jenis asam amino menjadi alanin selama asam piruvat tersedia. Apabila alanin transaminase terdapat dalam jumlah yang banyak, maka alanin yang dihasilkan dari reaksi transaminasi akan diubah menjadi asam glutamat.
- Glutamat transaminase
Enzim ini adalah enzim yang mempunyai kekhasan terhadap glutamat-ketoglutarat sebagai satu pasang substrat, karena itu, enzim ini dapat mengubah asam-asam amino menjadi asam glutamat.
Reaksi transaminasi ini terjadi dalam mitokondria atau dalam cairan sitoplasma. semua enzim transaminase yang telah dijelaskan di atas dibantu oleh pirdoksalfosfat sebagai koenzim. Piridoksalfosfat tidak hanya menjadi koenzim dalam reaksi transaminasi, tetapi juga menjadi koenzim pada reaksi-reaksi metabolisme lainnya.
- Deaminasi Oksidatif
Asam amino pada reaksi transaminasi dapat diubah menjadi asam glutamat. Pada beberapa sel di bakteri misalnya, asam glutamat bisa mengalami proses deaminasi oksidatif yang menggunakan enzim glutamat dehidrogenase sebagai katalisnya.
Dalam proses deaminasi oksidatif ini, asam glutamat melepaskan gugus amino dalam bentuk NH4+. Selain NAD+, glutamat dehidrogenase juga dapat menggunakan NADP+ sebagai penerima elektron. Jadi, asam glutamat adalah produk akhir dari proses transaminasi. Selain glutamat dehidrogenase, dua jenis enzim dehidrogenase lain yang penting adalah L-asam amino oksidase dan D-asam amino oksidase.
L-asam amino oksidase adalah enzim flavoprotein yang mempunyai gugus prosetik flavin mononukleotida (FMN). Enzim ini terdapat dalam sel hati pada retikulum endoplasmik. D-asam amino oksidase adalah enzim flavoprotein yang mempunyai FAD sebagai gugus prostetik dan terdapat dalam sel hati.
- Pembentukan Asetil Koenzim A
Asetil koenzim A adalah senyawa penghubung antara metabolisme asam amino dengan siklus Krebs. Terdapat dua jalur metabolik yang menuju kepada pembentukan asetil koenzim A, yaitu melalui asam piruvat dan melalui asam asetoasetat. Asam-asam amino yang menjalani jalur metabolik melalui asam piruvat adalah sebagai berikut:
- Alanin
Alanin adalah asam amino non esensial yang dapat dibuat dalam tubuh melalui reaksi transminasi piruvat dengan asam glutamat atau asam amino lain. Alanin dapat diubah menjadi asam piruvat melalui proses transaminasi, dan reaksi tersebut bersifat reversibel.
- Glisin
Glisin dapat berfungsi dalam proses penawar racun, misalnya apabila asam benzoat atau turunannya termasuk dalam makanan, maka glisin akan bergabung dengan zat-zat tersebut sehingga membentuk asam hipurat yang tidak bersifat racun.
- Serin
Serin merupakan bagian dari fosfatidil serin, yaitu salah satu lipid yang terdapat dalam otak. Serin juga dapat membentuk etanolamina yang merupakan bagian dari fosfotidil etanolamina.
- Sistein
Sistein adalah senyawa asam amino non esensial yang dibuat dari asam amino esensial metionin. Metionin terlebih dahulu diubah menjadi homosistein, kemudian bereaksi dengan serin membentuk homoserin dan sistein.
- Treonin
Treonin adalah asam amino esensial bagi manusia, karena menjadi salah satu dari 20 asam amino penyusun protein. Biosintesis treonin berasal dari asam aspartat. Treonin dapat diubah menjadi glisin dan asetaldehida dengan cara pemecahan molekulnya.
Alanin menghasilkan asam piruvat dengan langsung pada reaksi transaminasi dengan asam beta ketoglutarat. Serin mengalami reaksi dehidrasi dan deaminasi oleh enzim serin beta dehidratase. Treonin diubah menjadi glisin dan asetaldehida oleh enzim treonin aldolase. Glisin kemudian diubah menjadi asetil koenzim A melalui pembentukan serin dengan jalan penambahan satu atom karbon, seperti metil, hidroksil metil, dan formil. Koenzim yang bekerja di sini adalah tetrahidrofolat.
Tinggalkan Balasan