penjelasan umum mengenai asam-asam amino pada materi BiokimiaFull description
Berisi tentang struktur dan fungsi
BIOKIMIA - proses anabolisme protein BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Anabol Anabolism ismee adalah adalah reaksi reaksi pemben pembentuk tukan an moleku molekull sederha sederhana na menjad menjadii moleku molekull yang yang komplek kompleks. s. eaksi eaksi anabol anabolisme isme merupa merupakan kan perist peristi!a i!a sintesi sintesiss atau atau penyu penyusun sunan an sehing sehingga ga memerlukan energi" dan dibentuk reaksi endergonik. #ontoh reaksi anabolisme di antaranya adalah adalah $otosi $otosinte ntesis sis atau atau sintesi sintesiss karboh karbohidr idrat at dengan dengan bantua bantuan n energ energii %ahaya %ahaya mataha matahari" ri" kemosintesis dengan bantuan energi kimia. Anabolisme ad adalah lintasa lintasan n metabo metabolisme lisme yang ang meny menyus usun un bebe bebera rapa pa senya senya!a !a orga organik nik
sederhana menjadi senya!a kimia atau molekul kompleks. kompleks. Proses ini membutuhkan membutuhkan energi dari luar. Energi yang digunakan dalam reaksi ini dapat berupa energi %ahaya %ahaya ataupun ataupun energi kimia. Energi tersebut" tersebut" selanjutnya selanjutnya digunakan digunakan untuk mengikat mengikat senya!a&seny senya!a&senya!a a!a sederhana sederhana tersebut menjadi senya!a yang lebih kompleks. 'adi" dalam proses ini energi yang diperlukan tersebu tersebutt tidak tidak hilang hilang"" tetapi tetapi tersimp tersimpan an dalam dalam bentuk bentuk ikatan& ikatan&ika ikatan tan kimia kimia pada pada senya!a senya!a kompleks yang terbentuk. Anabolisme Anabolisme meliputi tiga tahapan tahapan dasar. dasar. Pertama" produksi produksi prekursor prekursor seperti asam amino" amino" monosakarida"" dan nukleotida monosakarida nukleotida.. (edua" adalah akti)asi senya!a&senya!a tersebut menjadi bentuk reakti$ menggunakan energi dari A*P. (etiga" (etiga" penggabung penggabungan an prekursor prekursor tersebut tersebut menjadi molekul kompleks" seperti protein seperti protein"" polisakarida polisakarida"" lemak " dan asam nukleat. nukleat. Anab Anabol olism ismee yang yang meng menggu gunak nakan an ener energi gi %ahay %ahayaa dike dikena nall deng dengan an $otosintesis $otosintesis"" sedang sedangkan kan anabolisme yang menggunakan energi kimia dikenal dengan kemosintesis. Hasil&hasil anabolisme berguna dalam $ungsi yang esensial.Hasil&hasil tersebut misalnya glikogen dan protein protein sebagai sebagai bahan bakar dalam tubuh" tubuh" asam nukleat untuk pengkopian pengkopian in$ormasi genetik. Protein" lipid" dan karbohidrat menyusun struktur tubuh makhluk hidup" hidup " baik intraselular maupun ekstraselular.Bila sintesis bahan&bahan ini lebih %epat dari perombakannya" maka organisme organisme akan akan tumbuh.
1.+ umusan ,asalah 1. Apa yang dimaksud anabolisme protein +. Bagaimana proses terbentuknya protein -
1. *ujuan Penulisan 1. ,engenal apa yang dimaksud asam amino. +. ,engetahui proses pembentukannya. . ,engetahui jalur pembentukanya
BAB // PE,BAHA0AN
+.1 Pengertian anabolisme protein Asam deoksiribonukleat DNA2 adalah pemba!a in$ormasi geneti% di dalam suatu sel" yang dalam bentuk kode berisi semua in$ormasi yang diperlukan untuk mengarahkan sintesis semua protein dan asam nukleat di dalam sel. DNA telah diisolasikan untuk pertama kali dari inti sel dalam tahun 1345" akan tetapi $ungsinya baru dimengerti tahun 1566" ketika A)ery dan ka!an&ka!an menerbitkan hasil penelitiannya. 7rganisme yang digunakan dalam penelitiannya adalah pneumococcus yang bertanggung ja!ab terhadap pneumonia pada manusia. Bentuk penyebab in$eksi organisme ini memiliki kulit luar mukopolisakarida berlendir disebut kapsul yang diperlukan untuk kemampuannya menimbulkan penyakit. 'enis&jenis penyebab in$eksi ini membentuk koloni yang rata dan dinamakan bentuk-S . ,utan pneumo%o%%us yang bukan penyebab in$eksi tanpa kulit kapsul dan membentuk koloni kasar apabila tumbuh diatas plat pakan. 8ang ini dinamakan bentuk-R. A)ery dan rekan& rekannya mengetahui bah!a apabila mereka membuat preparat murni DNA dari bentuk&0 penyebab in$eksi dan membuatnya diserap oleh kultur &pneumo%o%%us" maka bentuk bukan
penyebab in$eksi diubah menjadi yang penyebab in$eksi" yaitu pemberian DNA bentuk&0 menyebabkan &pneumo%o%%us mengambil alih si$at&si$at khas turun temurun dari 0& pneumo%o%%us. Penemuan ini se%ara kuat menetapkan DNA sebagai pemba!a in$ormasi geneti%. Bukti selanjutnya dari peran DNA sebagai pemba!a in$ormasi geneti% berasal dari penelitian #harga$$" yang mempelajari se%ara seksama susunan basa DNA berma%am&ma%am spesies. ,ereka menemukan bah!a jumlah molar empat basa utama yang ditemukan pada DNA9 adenin" :adenin;
guanin" <
sitosin
dan
timin
:timin;
saling berhubungan
dan
:guanin;
sesuai persamaan9 <
:sitosin;
(arena sel berkembang biak menurut proses pembelahan" maka DNA harus membiak
dalam bentuk tepat sama dalam tiap sel dari generasi ke generasi. *ambahan pula
ber$ungsinya suatu indu)idu sel yang normal diperlukan penggunaan in$ormasi geneti% yang dikandung oleh DNA untuk mengarahkan biosintesis protein. (edua hal ini menentukan peranan bahan geneti% di dalam sel dan menimbulkan dogma pusat genetika mole%ular =ambar 3.12 Arus in$ormasi geneti% =ambar 3.1. Dogma pusat dari genetika mole%ular. Anak panah menggambarkan arah arus in$ormasi geneti%. =aris&garis terputus menunjukkan keadaan khusus yang menyimpang dari bagan *iga
ini. proses
utama
yang
terlihat
pada
=ambar
3.1
adalah9
1. Replikasi9 menyangkut perangkaian se%ara linear satuan&satuan monomer DNA untuk membentuk replikat atau kopi yang tepat dari rangkaian struktur DNA yang lama. Proses ini memungkinkan pembentukan dua molekul anak DNA selama pembelahan sel" masing& masing
satu
kopi
yang
tepat
dari
induk
DNA.
+. Transkripsi9 menyangkut perangkaian se%ara linear satuan&satuan NA dengan menggunakan suatu bagian khas yang ke%il gen2 dari untaian DNA sebagai model. ,olekul NA tidak saja menyediakan %etakan kerja bagi biosintesisi protein" tetapi juga bekerja sebagai pemba!a istime!a untuk asam amino serta juga memperlengkapi tempat tautan dimana
sintesis
protein
akan
berlangsung.
. Translasi9 meliputi perangkaian se%ara linear monomer&monomer asam amino" dengan menggunakan satu jenis khas NA sebagai %etakan dan jenis khas NA lain sebagai pemba!a dan pengubah asam amino. /ni sesuai dengan proses yang sesungguhnya dalam sintesis protein.
+.+ 0/N*E0/0 A0AN A,/N7 0intesis protein di dalam sel tersusun atas asam amino dan terjadi dengan melibatkan DNA" NA dan ribosom. 0uatu ikatan molekul peptida terbentuk apabila gugus amino dari satu asam amino berikatan dengan gugus karboksil dari asam amino lain. 0e%ara berurutan" apabila dua asam amino bergabung" maka akan terbentuk molekul dipeptida" bila tiga asam amino berikatan" maka akan terbentuk molekul tripeptida" dan seterusnya. Dengan demikian" apabila terjadi penggabungan asam amino dalam jumlah besar" maka akan terbentuk molekul yang disebut sebagai polipeptida. Pada dasarnya" protein adalah suatu polipeptida. 0etiap sel dari organisme berkemampuan untuk mensintesis protein&protein tertentu yang sesuai dengan keperluannya. 0intesis protein dalam sel dapat terjadi" karena pada inti sel terdapat suatu >at substansi2 yang berperan penting sebagai pengatur sintesis protein sel. 0ubstansi&substansi tersebut adalah DNA dan NA. 0emua jaringan memiliki kemampuan beberapa untuk sintesis dari asam amino esensial& tidak " remodeling asam amino" dan kon)ersi asam amino non karbon&kerangka menjadi asam amino dan turunan lainnya yang mengandung nitrogen. Namun" hati adalah situs utama dari metabolisme nitrogen dalam tubuh. Pada saat surplus makanan" ra%un yang berpotensi nitrogen asam amino dieliminasi melalui transaminations" deaminasi" dan pembentukan urea" kerangka karbon umumnya dilestarikan sebagai karbohidrat" melalui glukoneogenesis " atau sebagai asam lemak melalui sintesis asam lemak jalur. Dalam hal ini asam amino yang terbagi dalam tiga kategori9 glucogenic, ketogenic, atau glucogenic dan ketogenic. asam amino =lu%ogeni% adalah mereka yang menimbulkan produksi bersih piru)at atau siklus *#A perantara" seperti ?&ketoglutarate atau oksaloasetat" yang semuanya prekursor untuk glukosa melalui glukoneogenesis. 0emua asam amino lisin dan leusin ke%uali setidaknya sebagian glu%ogeni%. Lisin dan leusin adalah satu&satunya asam amino yang bertanggung ketogeni%" sehingga menimbulkan hanya untuk a%etyl#oA atau a%etoa%etyl#oA" baik yang dapat memba!a glukosa produksi bersih sekitar. 0ekelompok ke%il asam amino terdiri dari isoleusin" $enilalanin" treonin" tripto$an" dan tirosin menimbulkan prekursor dan asam lemak glukosa baik dan karena itu ditandai sebagai glu%ogeni% dan ketogeni%. Akhirnya" harus diakui bah!a asam amino memiliki nasib yang mungkin ketiga. 0elama masa kelaparan kerangka karbon yang dikurangi digunakan untuk produksi energi" dengan hasil bah!a dioksidasi menjadi #7 + dan H + 7. (ira&kira @ asam amino digunakan untuk sintesis protein. Asam&asam amino dapat diperoleh dari protein yang kita makan atau dari hasil degradasi protein di dalam tubuh kita.
Degradasi ini merupakan proses kontinu. (arena protein di dalam tubuh se%ara terus menerus diganti protein turnover 2. #ontoh dari protein turnover " ter%antum pada tabel berikut. Asam&asam amino juga menyediakan kebutuhan nitrogen untuk9 & & & &
0truktur basa nitrogen DNA dan NA Heme dan struktur lain yang serupa seperti mioglobin" hemoglobin" sitokrom" en>im dll. Asetilkolin dan neurotransmitter lainnya. Hormon dan $os$olipid 0elain menyediakan kebutuhan nitrogen" asam&asam amino dapat juga digunakan sebagai sumber energi jika nitrogen dilepas.
Jalur metabolik utama dari asam amino
'alur metabolik utama dari asam&asam amino terdiri atas pertama" produksi asam amino dari pembongkaran protein tubuh" digesti protein diet serta sintesis asam amino di hati. (edua" pengambilan nitrogen dari asam amino. 0edangkan ketiga adalah katabolisme asam amino menjadi energi melalui siklus asam serta siklus urea sebagai proses pengolahan hasil sampingan peme%ahan asam amino. (eempat adalah sintesis protein dari asam&asam amino. Jalur-jalur metabolik utama asam amino
Pe mbangunan
atau
sintesis
protein
j aringan
mengikuti
hukum
Callor n o n e . 0 e m u a a s a m a s a m a m i n o y a n g d i k e l u a r k a n u n t u k s u a t u p r o t e i n t e r t en t u h a r us t er s e d ia pa d a s a a t y a ng sa m a " k a l a u t i d a k d e m i k i a n m a k a protein tersebut tidak dapat dibentuk. at&>at yang mengatur sintesis protein 9 •
DNA deoFyribonu%lei% a%id2" ia membentuk pola dasar kode prote •
i n khusus yang akan disintesis. ,essenger NA ribonu%lei% a%id2" dibentuk oleh DNA dalam inti sel. ,&NA ini
•
memba!a kode&kode yang dikirim DNA. ib os om " m er up ak an g ra nu la &g ra nu la
h al us
p ad a
j ar in ga n
k er ja
s el
dariendoplasmi% reti%ulum" ,&NA dari inti akan melekat pada ribosom dan •
membentuk %etakan untuk urutan yang tepat dan diperlukan un t u k men%o%okkan pola protein.
*ahap&tahap dalam proses sintesis protein 9 • •
Akti)itas asam amino" supaya ia bisa bereaksi dengan >at&>at lainnya. * ra n s$ e r NA " m e ru pa k an NA r a nt a i p e nd ek y an g t er d ap a t b e ba s dalam sitoplasma. 0etiap asam amino mempunyai t&NA masing&masing.t&NA yang mengangkut
•
asam amino akan menempel pada m&NA yangterdapat pada ribosom. Pembentukan rantai peptida" asam amino yang telah diakti$kan itu dante la h te rs us un menur ut uruta n yang tepa t akan digabu ngkan satu denga n lainnya untuk membentuk rantai polipeptida.
BAB /// PENU*UP .1 (E0/,PULAN Asam amino yang dapat disintesis sendiri oleh mahluk hidup tersebut dikenal dengan sebutan asam amino nonesensial . 0edangkan asam amino yang tidak dapat disintesis sendiri dan harus diperoleh dari makanan disebut asam amino esensial (atabolisme dan anabolisme merupakan proses yang saling melengkapi dan berkaitan satu dengan yang lain. 0e%ara keseluruhan proses anabolisme dan katabolisme harus berjalan bersama&sama" karena setiap pasang proses menyediakan energi atau bahan yang diperlukan oleh pasangan yang lain. Protein dalam makanan diperlukan untuk menyediakan asam amino yang akan digunakan untuk memproduksi senya!a nitrogen yang lain" untuk mengganti protein dalam jaringan yang mengalami proses penguraian dan untuk mengganti nitrogen yang telah dikeluarkan dari tubuh dalam bentuk urea. Degradasi asam amino protein menghasilkan limbah nitrogen berupa amonia. 0enya!a ini bersi$at ra%un bagi organisme tertentu. Asam deoksiribonukleat DNA2 adalah pemba!a in$ormasi geneti% di dalam suatu sel" yang dalam bentuk kode berisi semua in$ormasi yang diperlukan untuk mengarahkan sintesis semua protein dan asam nukleat di dalam sel.
