metabolisme

7/21/2019 Metabolisme

http://slidepdf.com/reader/full/metabolisme-56d9f0883eedf 1/19

METABOLISME

1.1 Definisi Metabolisme

Metabolisme merupakan suatu proses penguraian, pembongkaran, pemindahan

suatu gugus pada senyawa kimia yang digunakan untuk kelngsungan hidup suatu organisme

dan terjadi di dalam tubuh organisme hidup

1.2 Anabolisme dan Katabolisme

!ada metabolisme terdapat " ma#am metabolisme yang terjadi di dalam sel

organisme hidup, yaitu anabolisme dan katabolisme Anabolisme dan katabolisme

merupakan suatu proses yang digunakan untuk menguraikan atau merombak suatu

senyawa yang menghasilkan energi dan membutuhkan energi dalam siklusnya

1.3 Enzim

En$im adalah sekelompok protein yang ber%ungsi sebagai katalisator untuk berbagai

reaksi kimia dalam sistem biologis &ampir tiap reaksi kimia dalam sistem biologis dikatalisis

oleh en$im Sintesis en$im terjadi di dalam sel dan sebagian besar en$im dapat diekstraksi

dari sel tanpa merusak %ungsinya

Seluruh reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel memerlukan jasa en$im, en$im

disintesis di dalam sel, namun akti'itasnya tidak selalu di dalam sel Berbagai reaksi kimia

yang dikendalikan oleh en$im antara lain respiasi, pertumbuhan, perkembangan, kontraksi

otot, %otosintesis, pen#ernaan, %iksasi nitrogen, pembentukan urin, dan lain(lain

Seperti molekul protein lainnya, si%at biologis en$im sangat dipengaruhi oleh

berbagai %aktor %isika(kimia )aktor(%aktor yang mempengaruhi kerja en$im antara lain suhu

*i samping itu, ke#epatan reaksi en$imatik dipengaruhi pula oleh konsentrasi en$im maupun

substratnya

Suatu en$im bekerja se#ara khas terhadap suatu substrat tertentu +ekhasan inilah#iri suatu en$im Ini sangat berbeda dengan katalis lain bukan en$im- yang dapat bekerja

terhadap berbagai ma#am reaksi En$im urase hanya bekerja terhadap urea sebagai

substratnya namun en$im tersebut mempunyai kekhasan tertentu Misalnya en$im esterase

dapat menghidrolisis beberapa ester asam lemak, tetapi tidak dapat menghidrolisis substrat

lain yang bukan ester +ekhasan en$im terhadap suatu reaksi disebut kekhasan reaksi

!oedjiadi, .//0-



1.4 Energi

Energi dalam tubuh diperlukan untuk proses metabolisme yang terjadi di dalam

tubuh *an sumber energi utama bagi seluruh makhluk hidup yang ada di bumi berasal dari

energi matahari Energi matahari tersebut digunakan oleh produsen, seperti tumbuhan untuk

melangsungkan %otosintesis Melalui %otosintesis, energi diubah menjadi senyawa berenergi

seperti AT! AT! digunakan langsung oleh tumbuhan atau disimpan dalam bentuk

karbohidrat +arbohidrat tersebut selanjutnya dapat diubah dan disimpan dalam bentuk

lemak, protein, dan senyawa organik lainnya

1.5 Macam-macam Metabolisme

.1. Metabolisme +arbohidrat

!ada proses metabolisme karbohidrat, terdapat 2 tahapan yaitu glikolisis,glikogenesis, glikogenolisis, glukoneogenesis, siklus krebs dan jalur pentosa %os%at

a 3likolisis

3likolsis suatu proses penguraian molekul glukosa menjadi asam piru'at di dalam

sitosolTahap(tahap glikolisi adalah sebagai berikut



. !ada tahap pertama ini glukosa mengalami %os%orilasi menjadi 2( %os%at dengan

bantuan en$im heksokinasi atau glukokinase

" 3lukosa 2 %os%at akan dirubah menjadi 2( %ruktosa dengan bantuan en$im

%os%oheksosa isomerase

4 %ruktosa 2 5%os%at diubah menjadi %ruktosa .,2bi%os%at dengan bantuan en$im

%os%o%ruktokinase

0 %ruktosa .,2 bi%os%at dipe#ah menjadi gliseraldehid 4(%os%at dan dihidroksi aseton

%os%at dengan bantuan en$im aldolase

1 gliseraldehid 4(%os%at dapat dirubah menjadi dihidroksi aseton %os%at dan sebaliknya

reaksi interkon'ensi -reaksi ini di bantu oleh en$im %os%otriosa isomerase

2 gliseraldehid 4(%os%at di oksidasi menjadi .,4(bi%os%ogliseratdengan bantuan en$im

gliseraldehid 4(%os%at dehidrogenase



6 .,4(bi%os%ogliserat,%os%at posisi . bereaksi dengan A*! menjadi AT! dibantu en$im

%os%ogliserat kinase senyawa sisa yang dihasilkan yaitu 4(%os%ogliserat

7 4(%os%ogliserat diubah menjadi "(%os%ogliserat dengan bantuan en$im %os%ogliserat

mutase

/ "(%os%ogliserat diubah menjadi %os%oenol piru'at !E!- dengan bantuan en$im

enolase

.8 %os%at pada !E! bereaksi dengan A*! menjadi AT! dengan bantuan en$im piru'at

kinase&asil akhir dari proses glikolisis ini adalah " asam piru'a," 9A*& dan " AT!

b 3likogenesis

3likogenesis adalah lintasan metabolisme yang mengkon'ersi glukosa menjadi

glikogen untuk disimpan di dalam hati

Lintasan diakti'asi di dalam hati, oleh hormon insulin sebagai respon terhadap rasio

gula darah yang meningkat, misalnya karena kandungan karbohidrat setelah makan: atau

terakti'asi pada akhir siklus ;ori

!enyimpangan atau kelainan metabolisme pada lintasan ini disebut glikogenosis

!roses glikogenesis adalah sebagai berikut <

1. 3lukosa mengalami %os%orilasi menjadi glukosa 2(%os%at *ikatalisir oleh

en$im heksokinase.2. 3lukosa 2(%os%at diubah menjadi glukosa .(%os%at dengan bantuan

katalisator en$im fosfoglukomutase En$im itu sendiri akan mengalami

%os%orilasi dan gugus fosfot akan mengambil bagian di dalam reaksi

re'ersible yang intermediatnya adalah glukosa .,2(bi%os%at



3. 3lukosa .(%os%at bereaksi dengan uridin tri%os%at =T!- untuk membentuk

uridin di%os%at glukosa =*!3l#- >eaksi ini dikatalisir oleh en$im UDPGlc

pirofosforilase.4. &idrolisis piro%os%at inorganik berikutnya oleh en$im pirofosfatase

inorganik akan menarik reaksi kearah kanan persamaan reaksi

5. Atom ;. pada glukosa yang diakti%kan oleh UDPGlc membentuk ikatanglikosidik dengan atom ;0 pada residu glukosa terminal glikogen,

sehingga membebaskan uridin di%os%at >eaksi ini dikatalisir oleh en$im

glikogen sintase Molekul glikogen yang sudah ada sebelumnya disebut

glikogen primer- harus ada untuk memulai reaksi ini 3likogen primer

selanjutnya dapat terbentuk pada primer protein yang dikenal sebagai

glikogenin

# 3likogenolisis

?ika glukosa dari diet tidak dapat men#ukupi kebutuhan, maka glikogen

harus dipe#ah untuk mendapatkan glukosa sebagai sumber energi !roses ini

dinamakan glikogenolisis

. !enguraian glikogen menjadi glukosa .(%os%at dengan bantuan en$im

glikogen fosforilase." 3lukosa .(%os%at diubah menjadi glukosa 2(%os%at oleh en$im

fosfoglukomutase

!embentukan glukosa dari glukosa -fosfat. glukosa -fosfatase

melepaskan gugus fosfat sehigga terbentuk glukosa.



d 3lukoneogenesis

3lukoneogenesis adalah suatu proses pembentukan glukosa dari senyawa lain yang

bukan karbohidrat !roses ini terjadi jika dalam sel tidak terdapat glukosa yang berasal dari

karbohidrat, maka proses ini dilakukan Senyawa yang biasanya digunakan dalam siklus ini

adalah asam propionat sebagai substrat pada jalur ini dan jalur yang dipakai merupakan

modi%ikasi dari jalur glikolisis dan jalur asam sitrat dengan menggunakan en$im tambahan

yaitu piru'at karboksilase, %os%oenolpiru'at karboksilase, %ruktosa .,2(bi%os%atase dan

glukosa 2 %os%atase

*ari gambar diatas, jalur pertama pada glukoneogenesis adalah karboksilasi piru'at

menjadi oksaloasetat yang dibantu oleh en$im piru'at karboksilase yang memerlukan energi

berupa AT! untuk diuraikan menjadi A*! dan %os%at dengan bantuan asam karboksilat *an

#iri pada jalur ini adalah en$im yang membedakan jalur lainnya yaitu piru'at karboksilase

dan %os%oenolpir'at karboksikinase yang digunakandalam mengatasi reaksi perubahan

irre'ersibel pada glikolisis yaitu %os%oenol piru'at S#humm, .//4-

Setelah itu, oksaloasetat akan meninggalkan mitokondria dengan #ara melakukan

transaminasi yaitu pemindahan gugus %os%at, dan oksaloasetat diubah menjadi asam

aspartat *an saat asam aspartat masuk kedalam sitoplasma, maka asam aspartat diubah

menjadi oksaloasetat dengan menggunakan reaksi transaminasi yang arahnya berlawanan



Selanjutnya, oksaloasetat mengalami %os%orilasi dan dekarboksilasi menjadi %os%oenol piru'at

yang menggunakan en$im %os%oenolpiru'at karboksikinase dan memerlukan energi yang

tinggi yaitu 3T! untuk diuraikan menjadi ;O" dan 3*! Selanjutnya %o%oenolpiru'at diubah

menjadi "(%os%ogliserat yang kemudian diubah menjadi 4(%os%ogliserat yang merupakan

kebalikan dari jalur glikolisis *an 4(%os%ogliserat diubah menjadi .,4(di%os%ogliserat dengan

#ara memindahkan %os%at pada AT! menjadi A*! *an .,4(di%o%ogliserat diubah menjadi

gliseraldehid(4(%os%at dengan #ara pelepasan &@ pada 9A*& menjadi 9A*@ dan !i

Selanjutnya, gliseraldehid(4(%os%at diubah dalam reaksi kesetimbangan dengan

dihidroksiaseton %os%at, dan berkondensasi menghasilkan %ruktosa .,2(bi%os%at

)ruktosa .,2(bi%os%at akan mengalami hidrolisis %os%at sehingga akan diubah menjadi

%ruktosa 2 bi%os%at yang memerlukan en$im %ruktosa .,2(bi%os%atase Lalu %ruktosa 2(%os%at

diubah menjadi glukosa 2(%os%at yang memerlukan en$im %os%oglukose isomerase dan

glukosa 2(%os%at akan diubah menjadi glukosa dengan #ara hidrolisis %os%at dan dibantu

dengan en$im glukosa(2(%os%atase

e Siklus krebs

!ada proses siklus krebs, reaksi pertama yang terjadi adalah pembentukan asetil koA

pada sitoplasma melalui proses dekarboksilasi Asam piru'at ditambahkan ke satu karbon

dari tiamin piro%os%at yang terikat pada en$im dan terjadi karboksilasi yang dikatalisis oleh

en$im piru'at dekarboksilase sehingga terbentuk asetil koA, pelepasan ;O" dan &@

Selanjutnya asetil koA mengalami kondensasi dengan oksaloasetat untuk membentuk sitrulin



dan dikatalisis oleh en$im sitrat sintetase +emudian sitrat sintetase mengalami isomerisasi

se#ara dehidrasi rehidrasi sehingga terbentuk isositrat dan reaksi ini dikatalisis oleh en$im

akonitase Setelah isositrat terbentuk, isositrat mengalami dehidrogenasi dan dekarboksilasi

menjadi ketoglutarat yang dikatalisis oleh en$im isositrat dehidrogenase Selanjutnya

ketoglutarat mengalami dekarboksilasi dan dehidrogenase menjadi suksinil koA dan

dikatalisis oleh ketoglutarat dehidrogenase Selanjutnya suksinil koA diubah menjadi

suksinat melalui proses %os%orilasi 3*! menjadi 3T! dan dikatalisis oleh en$im suksinil koA

sintetase Setelah suksinat terbentuk, terjadi dehidrogenasi )A* menjadi )A*&" dan

terbentuk %umarat yang dikatalisis oleh en$im suksinat dehidrogenase )umarat tadi diubah

menjadi malat karena terjadi hidrasi penambahan air- dan dikatalisis oleh %umarase

Selanjutnya, malat mengalami dehidrogenasi untuk mengubahnya menjadi oksaloasetat

yang dikatalisis oleh malat dehidrogenase *an daur krebs dapat berjalan bila terdapat

oksigen yang tersedia dan rantai transpor elektron ber%ungsi

% ?alur pentosa %os%at

?alur pentosa %os%at atau pintasan heksosa mono%os%at menghasilkan 9A*!& di luar

mitokondria 9A*!& ini diperlukan untuk biosintesis asam lemak, kolesterol dan berbagai

steroid lainnya S#humm, .//4- ?alur ini terjadi di sitoplasma dengan bantuan en$im yang

berada di dalam sitoplasma *an jalur ini menghasilkan ribosa, 9A*!& dan ;O "

Tahap pertama pada jalur ini yaitu glukosa 2(%os%at mengalami oksidasi oleh en$im

glukosa(2(%os%at dehidrogenase menjadi 2(%os%oglukonolakton dengan 9A*!& sebagai

penerima hidrogen dari 9A*!@ dalam reaksi hidrolisis dalam keadaan bebas Selanjutnya, 2(

%os%oglukonolakton mengalam hidrolisis oleh 9A*!@ dan mengalami dekarboksilasi yang

menghasilkan ;O" sehingga menghasilkan ribulosa(1(%os%at >ibulosa(1(%os%at mengalami

isomerisasi menjadi ribosa(1(%os%at *an dalam rekasi yang lain terjadi epimerisasi menjadi

ilulosa(1(%os%at +edua pentosa %os%at ini akan dikatalisis oleh en$im transketolase dan

transaldolase



.1" Metabolisme Lipida

A +atabolisme Lemak

a C oksidasi

b Oksidasi asetil ko(A

# Sintesis AT!

B Anabolisme Lemak

a Biosintesis Asam Lemak

Asam lemak berguna bagi tubuh jika tubuh tidak memiliki glukosa untuk diuraikan dan

menghasilkan energi yang digunakan untuk tubuh Asam lemak disintesis menjadi senyawa

lain yang dapat digunakan oleh tubuh Sintesis asam lemak terjadi di sitoplasma sel hati

Tahapan sintesis asam lemaka adalah sebagai berikut

. !roduksi asetil koA di Sitoplasma

=rutan pertama dalam reaksi ini adalah asetil koA yang harus dibawa keluar menuju

sitoplasma dengan #ara asetil koA bereaksi dengan oksaloasetat sehingga terjadi

kondensasi dan melepaskan koA serta menghasilkan sitrat +emudain sitrat meninggalkan

mitokondria dan menuju ke sitoplasma *i dalam sitoplasma, sitrat mengalami peme#ahan



yang dipe#ah oleh en$im sitrat liase dan menggunakan energi yang berasal dari hidrolisis

AT! sehingga terbentuk asetil koA lagi untuk bahan utama dalam sintesis asam lemak dan

oksaloasetat +emudian oksaloasetat diubah menjadi malat dengan adanya reduksi 9A*&

Setelah malat terbentuk, maka malat ini akan dipe#ah menjadi asam piru'at dengan

pelepasan ;O" Setelah itu, asam piru'at masuk kedalam mitokondria untuk diubah menjadi

oksaloasetat melalui proses karboksilasi *ari siklus ini dibutuhkan " AT! untuk dapat

merubaha asetil koA di mitokondria menjadi asetil koA di sitoplasma

" Sintesis Malonil koA

Langkah pertama pada reaksi ini adalah pengubahan asetil koA menjadi malonil koA

dengan en$im asetil koA karboksilase dengan #ara ;O" diikat se#ara ko'alen dengan en$im

biotin dan dibantu dengan adanya %os%orilasi AT! menjadi A*! sehingga terbentuk en$im

karboksi biotin *an selanjutnya ;O" yang diikat, dipindahkan ke asetil koA untukmembentuk malonil koA

4 Sintesis rantai asil

Setelah terbentuknya malonil koA, selanjutnya asam lemak disintesis dengan #ara

asetil koA dipindahkan dari koA ke ujung S& dari %os%opantetein dan koA yang dilepaskan

dalam keadaan bebas Sedangkan malonil koA berikatan dengan S& yang lain dan koA pada

malonil koA dilepaskan juga dalam keadaan bebas Selanjutnya kedua gugus tersebut

mengalami kondensasi dengan membebaskan ;O" dan terbentuk asetoasetat Selanjutnya,

asetoasetat mengalami reduksi oleh 9A*!& menjadi gugus O& *an senyawa tersebut

mengalami dehidrasi dan direduksi kembali oleh 9A*!& untuk memutuskan ikatan rangkap

dan membentuk gugus asil dengan 0 atom karbon *alam reaksi ini dibutuhkan " 9A*!&

dari hasil produksi asetil koA di sitoplasma *an reaksi yang terakhir adalah pemindahan

gugus asil ke gugus S& dari sistein dan pemindahan gugus asil terbentuk malonil koA yang

lain untuk diikatkan lagi ke S& dari pantetein >eaksi ini terus berlangsung hingga terbentuk

asam lemak dengan .2 ; atau terbentuk gugus palmitoil yang dibebaskan se#ara hidrolisis

b +etogenesis

+etogenesis terjadi di dalam matriks mitokondria dengan asetil koA sebagai bahan

utamanya yang dibentuk dari asam piru'at, asam lemak dan asam amino lainnya !ada

proses ketogenesis dibutuhkan " mol asetil koA hasil oksidasi untuk bergabung dan

membentuk asetoasetil koA yang dikatalisis oleh en$im tiolase Setelah asetoasetil koA

terbentuk, senyawa ini berikatan lagi dengan asetil koA lainnya dan membentuk hidroksi

metil glutaril koA &M3(koA- *an &M3(koA dipe#ah menjadi asetoasetat dan &M3(koA

liase melepaskan asetil koA Asetoasetat ini akan se#ara spontan mengalami dekarboksilasi



dan membentuk senyawa keton yaitu aseton dan asetoasetat juga dapat tereduksi menjadi

hdroksibutirat

# Sintesis Triasilgliserol

Sintesis triasilgliserol, bentuk senyawa yang disimpan didalam tubuh dengan #ara

gliserol 4(%os%at yang didapatkan melalui jalur glikolisis dari reduksi dihidroksiaseton %os%at

atau dari %os%orilasi gliserol dengan AT! untuk diubah menjadi asam %os%atiodat >eaksi ini

terjadi didalam retikulum endoplasma dikarenakan tidak adanya en$im gliserol kinase yang

terdapat didalam jaringan lemak *an di dalam retikulum endoplasma, asil trans%erase

mengikat asam lemak untuk memindahkan koA ke posisi . dan " pada gliserol sehingga

terbentuk asam %os%atiodat Lalu asam %os%atiodat melepaskan gugus %os%at untuk mementuk

.,"(diasilgliserol Selanjutnya asam lemak yang lain diikatkan pada O& yang terdapat .,"(

diasilgliserol dan terbentuk triasilgliserol atau trigliserida

d Biosintesis +olesterol

Biosintesis kolestrol dibagi dalam tiga tahap deretan reaksi pembentukan antara lain <

. !embentukan senyawa intermediate me'alonat

*iawali dengan reaksi pengabunggan " molekul asetil(S+oA, yang dikatalis oleh

en$im tiolase, dan dihasilkan asetoasetil(S+oA Selanjutnya, asetoasetil(S+oA

bereaksi dengan . molekul asetil(S+oA lagi membentuk senyawa C(O&, C(;&4(

S+oA &M3(S+oA- >eaksi ini dikatalis oleh en$im &M3(S+oA sintesis Akhirnya

&M3(S+oA direduksi oleh 9A*!& @ &@, yang dikatalis oleh en$im &M3(S+oA

reduktase, dan terbentuklah ma'elonat

" !embentukan kolestrol sterol-

!erubahan me'alonat menjadi senyawa sterol pertama berupa lenosterol,

berlangsung melelui pembentukan dua senyawa intermediate, berturut(turut

berupa senyawa unit isoprenoid dan skualen +olestrol diturunkan dari lenosterol

melalui pembentukan senyawa intermediate berupa senyawa .0(desmetillano(

sterol, $imosterol, D6, D"0 5kolestadienol, desmosterol dan pada akhirnya

terbentuklah kolestrol

4 !embentukan kolestrol dari skualin

!ada tahap terakhir proses biosintesis kolestrol, skualin bereaksi dengan oksigen

menghasilkan skualin(",4(epoksida >eaksi ini dikatalis oleh skualin

monooksigenase Selanjutnya skualin("4(epoksida mengalami proses suklisasi,

yang dikatalis oleh en$im skualin epoksida lanosterol(siklase, menghasilkan

lenosterol erubahan linosterol menjadi kolestrol berlangsung dengan pelepasan

tiga gugus metal dua atom karbon nomor empat dan satu dari atom karbon

nomor .0-, reduksi ikatan rangkap dari rantai samping kolestrol, dan perpindahan



ikatan rangkap dari posisi(7,/ ke posisi(1,2 dalam #in#in B perubahan linosterol

dapat berlangsung melalui salah satu dari dua jalur reaksi, yaitu melalui

pembentukan desmoserol atau melalui 6(dehidroksikolestrol

.14 Metabolisme !rotein

Metabolisme protein merupakan suatu proses pembongkaran protein menjadi

beberapa asam amino yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh tubuh organisme hidup

dan terjadi di dalam sel hati organisme Metabolisme karbohidrat memiliki " proses dalam

pembongkaran protein yaitu katabolisme dan anabolisme +atabolisme protein memiliki 4

tahap, yaitu transaminasi, deaminasi, dan siklus urea Sedangkan pada anabolisme protein

dilakukan sintesis protein untuk membongkar *9A yang melibatkan >9A dalam

pembentukan asam amino Berikut penjelasan dari setiap tahapan pada metabolisme

protein

a Transaminasi

Transaminase adalah proses katabolisme asam amino yang melibatkan pemindahan

gugus amino dari satu asam amino kepada asam amino lain Transaminase ini terjadi di

dalam mitokondria dan di dalam #airan sitoplasma Transaminase sekurang(kurangnya

terjadi jika ada ." dari "8 asam amino yang melepaskan gugus ammonia nya yang

mengalami katalisasi oleh en$in transaminase atau aminotrans%erase *alam reaksi

transaminasi ini gugus amino dari suatu asam amino dipindahkan kepada salah satu dari

tiga senyawa keto, yaitu asam piru'at, a ketoglutarat atau oksaloasetat, sehingga senyawa

keto ini diubah menjadi asam amino, sedangkan asam amino semula diubah menjadi asam

keto +arena asam amino melepas gugus aminonya maka gugus tersebut menghasilkan

asam a keto pada setiap reaksi !ada reaksi yang berlangsung ada reaksi yang bertindak

sebagai pendonor dan ada juga yang bertindak sebagai penerima aspektor- *alam reaksi

ini yang bertindak sebagai aspektor adalah asam keto yang umum nya adalah a ketoglutarat

L(aspatat @ a ketoglutarat oksalasetat @ glutamat

L(alanin @ a ketoglutarat piru'at @ glutamat

L(leusin @ a ketoglutarat a ketoisokaproat @ glutamat

L(tirosin @ a ketoglutarat !(O&()enil(!iru'at@glutamate

En$im yang berperan mengkatalisa reaksi di atas berturut(turur adalah asparat,

tranaminase, alanin transaminase, leusin transaminase, dan tirosin transaminase *an dapt

di simpilkan bahwa gugus amino yang ada pada asam tersebut di kumpulkan kedalam asam

amino yaiyu glutamat Senyawa terakhir ini selanjutnya bertindak sebagai donor amino pada

reksi %inal dimana gugus amino yang toksik itu di ubah kedalam senyawa monotoksik seperti

urea, keratin, dan asam urat Semua en$im transaminase akti'itasnya di bantu oleh gugusprostetin piridoksalat( %os%at, yang erat pada sisa asam amino lisin dari apoen$im



>eksi transaminase dalam reksi diatas asam amino bereaksi dengan asam piru'at

menghasilkan asam keto dan alanin, dalam reaksi ini en$im yang berperan adalah alanin

transaminase Sedangkan pada reaksi tahap ke dua asam amino bereaksi dengan asam a

ketoglutarat menghasilkan asam a keto dan asam glutamate yang di abntu oleh glutamate

transaminase !ada proses keduanya sama(sama menghasilkan asam a ketoglutarat

b *eaminasi

*eaminasi merupakan suatu peroses metabolisme untuk memindahkan gugus amina

dengan #ara menguraikan asam amino satu dengan asam amino lainnya !emindahan

gugus amina ini, membutuhkan asam amino berupa asam glutamat untuk direaksikan

dengan 9A*@ sebagai aseptor elektron melalui proses deaminasi oksidati% yang

menggunakan katalis berupa en$im glutamat dehidrogenase untuk melepaskan 9&0@, &@ dan

membentuk asam ketoglutarat

Asam glutamat @ 9A*! ketoglutarat @ 9&0@ @ 9A*& @ &@

# Siklus urea

=rea dalah suatu senyawa yang larut dalam air yang bersi%at nontoksik sebagai

bentuk ekskresi nitrogen Ini terjadi karena pada proses degradasi asam amino protein

menghasilakn limbah yang berupa ammonia yang bersi%at ra#unadar tidak menimbulkan

ra#un maka gugus amino bereaksi dari tubuh dan menghasilkan urea =rea di bentuk di hati

*alam pembentukan urea ini dinyatakan dalam tahapan siklus urea berikut



Tahap pertama dalam pembentukan urea dalam tubuh dari reaksi antar gugus amino

dengan karbondiosida reksi ini melibatkan " AT! yang di ubah menjadi A*! dan selain

membutuhkan energy juga membutuhkan mg@@ dan 9(asetil(glutamat menghasilkan

karbamoil%os%at

Tahap yang ke dua adalah karbamoil%os%at bereaksi dengan ornitin dan menghasilkan

sitrulin *alam reaksi inidi katalis oleh en$im ornitin karbamoil trans%erase

Tahap yang ke tiga, pembentukan asam arginosuksinat dari reaksi antara sitrulin dan

asam asparat dengan katalisis arginosuksinat sintetase, padareaksi ini membutuhkan AT!

dan selanjutnya arginosuksinat diuraikan menjadi arginin dan asam %umarat dengan katalis

arginosuksinat

Tahap yang ke empat, arginin yang di peroleh tersebut di uraikan dengan katalis

arginase melalui reaksi hidrolisis menghasilakan urea dan ornitin*an selanjutnya urea

tersebut di keluarkan dalam bentuk urine yang sebelumnya dip roses terlebih dahulu di

dalam ginjal

!embentukan urea umumnya terjadi pada mamalia dan termasuk manusia dan

organism lain, organism yang membuang amonianya melalui proses siklus urea disebut

ureotik *an di khususkan untuk hewan akuatik biasanya mengeluarkan ammonia

kelingkungan nya berupa perairan melalui kulit dan organism ini di sebut dengan amoniotik

Sedangkan untuk hewan yang tinggal didarat proses pengekuaran nya berbentuk asam sitrat

dan organi$e ini di golongkan sebagai organisme urikotelik

d Sintesis !rotein

Sintesis protein merupakan suatu reaksi senyawa kimia kompleks yang melibatkan*9A dan >9A sebagai senyawa penting !ada proses sintesis protein ini, *9A digunakan



sebagai bahan #etakan yang akan di#etak dan diterjemahkan oleh molekul >9A untuk

membentuk asam amino baru yang sesuai dengan si%at genetik yang dibawa oleh *9A

!roses sintesis protein ini dapat terjadi, apabila *9A mengalami replikasi yang

artinya terjadi pembentukan molekul *9A dengan #ara pemutusan ikatan hidrogen pada

masing(masing basa nitrogen yang saling berikatan membentuk heliks ganda dengan

bantuan en$im helikase Setelah terjadi pemutusan ikatan hidrogen, rantai *9A akan

terbuka dan membentuk garpu replikasi dan selanjutnya en$im polimerase memulai proses

polimerisasi nukleotida menjadi untaian *9A Selanjutnya, terjadi pen#etakan kodon *9A

oleh m>9A yang masuk kedalam *9A untuk men#etak kodon *9A yang telah ada

Selanjutnya m>9A keluar dari untaian *9A menuju ke ribosom untuk dilakukan

penerjemahan kodon yang dibawa oleh m>9A !roses pen#etakan kodon *9A tersebut

dinamakan transkripsi Setelah kodon *9A telah di#etak, selanjutnya proses translasi

dimulai !roses ini terjadi saat m>9A telah sampai pada sitoplasme dan menuju ke ribosom,

dan menempel pada sub unit besar pada ribosom dan selanjutnya t>9A bekerja untuk

menerjemahkan kodon yang dibawa oleh m>9A menjadi kodon dari asam amino *an

proses ini akan berhenti jika t>9A bertemu kodon =A3, =AA dan =3A

.10 Metabolisme Asam 9ukleat

A +atabolisme Asam 9ukleat

a !eme#ahan !olinukleotida

b !eme#ahan !urin Menjadi asam urat

Apabila pada peme#ahan polinukleotida masih terdapat purin pada jumlah berlebih,

purin tersebut akan dipe#ah !ada adenosin terjadi deaminasi oleh en$im adenosin

deaminase menjadi inosin Selanjutnya inosin mengalami residu ribosa yang dikeluarkan

oleh purin nukleotida %os%orilase menjadi hipoFantin *an hipoFantin mengalami oksidasi

yang dibantu oleh en$imFantin oksidase untuk diubah menjadi Fantin dan selanjutnya Fantin

akan diubah menjadi asam urat oleh Fantin oksidase *an ribosa(.(%os%at dari hasil residu

dapat mengalami isomerisasi ribosa(1(%os%at yang dapat digunakan pada jalur pentosa

%os%at

Sedangkan pada guanosin juga mengalami residu ribosa yang dikeluarkan oleh purin

nukleotida %os%orilase menjadi ribosa(.(%os%at yang hasilnya berupa guanin Lalu, guanin

diubah mengalami deaminasi yang dilakukan oleh en$im guanase untuk diubah menjadi

Fantin *an pada pengubahan Fantin menjadi asam urat melalui proses yang sama pada

adenosin

# !eme#ahan !irimidin



!ada peme#ahan pirimidin diawali dengan terjadinya deaminasi pada sitosin yang

dikatalisis oleh en$im sitosin deaminase menjadi urasil Selanjutnya urasil mengalami

hidrolisis sehingga menjadi hidrourasil Selanjutnya hidrourasil mengalami hidrolisis menjadi

C alanin dan #in#in pada senyawa ini dibuka dan terbentuk C(ureidopropionat C alanin juga

dapat dikeluarkan dalam bentuk semialdehid malonat dan dioksidasi menjadi ;O" dan 9&0@

dan air *an tidak hanya sitosin yang dipe#ah, timidin juga mengalami peme#ahan dengan

#ara yang sama dengan membentuk C(ureidoisobutirat dan membebaskan ;O" dan 9&0@

Selanjutnya senyawa ini diekskresikan menjadi semialdehid metilmalonat sehingga terbentuk

C(aminoisobutirat

B Anabolisme Asam 9ukleat

a Sintesis 9ukleotida !urin

. Sintesis !>!!

Langkah pertama dalam proses sintesis ini adalah reaksi antara ribosa(1(%os%at

dengan AT! yang menghasilakn 1(%os%oribosil(.(piro%os%at !>!!- >ibosa(1(

%os%at yang digunakan berasal dari jalur pentosa %os%at

" Sintesis IM!

Setelah terbentuk !>!!, !>!! bereaksi dengan glutamin dan membentuk 1(

%os%oribosilamin dan membebaskan piro%os%at yang dikatalisis oleh !>!!

amidotrans%eraseselanjutnya 1(%os%oribosilamin mengalami hidrolisis AT! karena

terjadinya pengikatan glisin yang bersi%at irre'ersibel dan terbentuk glutamin

Selanjutnya suatu gugus %ormil diberikan oleh 91, 9.8(metilidin tetrahidro%olat yang

diikuti pemindahan gugus amida dari glutamin ke gugus karboksil dari glisin

*alam reaksi ini dibutuhkan AT! Selanjutnya terjadi pengikatan ;O" dan

terbentuk ribosa(1(%os%at +emudian diperlukan AT! untuk reaksi selanjutnya yaitu

penutupan #in#in dengan membentuk gugus amida dan karboksil yang baru

Selanjutnya senyawa baru ini dipe#ah dan membebaskan %umarat *an yang

terakhir ditambahkan .8(%ormil tetrahidro%olat ke #in#in tadi dan terjadi proses

dehidrasi yang menyebabkan penutupan #in#in dan terbentuk purin yaitu inosin

mono%os%at IM!-

4 Sintesis AM!

Mulai dari IM!, sintesis AM! dan 3M! terpisah !ada sintesis AM!, IM! bereaksi

dengan asam aspartat membentuk adenilsuksinat *an pada reaksi ini, 3T!

dihidrolisis menjadi 3*! *an selanjutnya %umarat dibebaskan, sehingga

terbentuk AM!



0 Sintesis 3M!

!ertama, IM! dioksidasi oleh 9A* sehingga terbentuk Fantin 1(%os%at +emudian

glutamin memberikan suatu gugus amino dan terbentuk 3M! !ada reaksi

pembentukan 3M!, AT! dipe#ah menjadi AM! dan bukan menjadi A*!

b Sintesis 9ukleotida !irimidin

. Sintesis +arbomil )os%at

+arbamoil%os%at digunakan untuk sintesis nukleotida pirimidin berasal dari

glutamin dan bikarbonat, dalam sitosol, yang bertentangan dengan siklus

karbamoil %os%at urea berasal dari amonia dan bikarbonat dalam mitokondria

>eaksi siklus urea dikatalisis oleh sintetase karbamoil%os%at I ;!S(I- sedangkan

prekursor nukleotida pirimidin disintesis oleh ;!S(II +arbamoil%os%at kemudiankental dengan aspartat dalam reaksi dikatalisis oleh en$im yang membatasi laju

biosintesis nukleotida pirimidin, trans#arbamoylase aspartate AT;ase-

" Sintesis =M!

+arbomil %os%at dengan asam aspartat mengalami kondensasi yang dikatalisis

oleh aspartat transkarbamoilase dengan melepaskan %os%at Selanjutnya reaksi ini

mengalami dehidrasi dan terbentuk dihidro(orotat +emudian terjadi oksidasi

dihidro(orotat oleh 9A* yang menghasilkan orotat +emudian orotat bereaksi

dengan !>!! dan menghasilkan nukleotida pirimidin yang pertama, orotidin 1G(

%os%at *an selanjutnya terjadi dekarboksilasi yang menghasilkan =M!

4 Sintesis ;T!

=ntuk membentuk nukleotida sitidin, maka mula(mula =M! harus mengalami

%os%orilasi membentuk =T! +emuidan =T! ini bereaksi dengan glutamin dan

terbentuk ;T! S#humm, .//4- !ada reaksi ini terjadi pemindahan gugus amido

dari glutamin yang lain dan diperlukan peme#ahan AT!

# Sintesis *9A dan >9A

Sintesis *9A dan >9A memiliki kesamaan dengan sintesis protein !ada sintesis

*9A dan >9A memiliki 4 tahapan yaitu replikasi, transkripsi dan translasi

.11 Transpor Elektron



!roses transpor elektron terjadi ketika semua siklus dalam metabolisme telah

selesai dan proses transpor elektron merupakan tahapan terkahir dari siklus metabolisme

Tahap pertama pada siklus ini yaitu adanya %os%orilasi oksidati% pada oksidasi 9A*& menjadi

9A*@ dan )A*&" dari siklus krebs !ada oksidasi ini, melepaskan " e yang digunakan dalam

reduksi ;oH&" dan ;oH&" mengalami oksidasi menjadi ;oH dan melepaskan " elektron

Lalu " elektron tersebut digunakan dalam reduksi sitokrom b dan selanjutnya sitokrom

mengalami oksidasi yang disertai pelepasan " elektron &al ini terus berlanjut sampai pada

oksidasi sitokrom a yang melepaskan " elektron yang digunakan dalam pembentukan &"O

*an pada proses ini dihasilkan 4 AT! dari setiap proses oksidasi yang berasal dari 9A*&

dan " AT! dari )A*&" &al ini dikarenakan 4 AT! dapat mengakti%kan 9A*& dehidrogenase

untuk terjadinya oksidasi dan " AT! digunakan untuk mengakti%kan oksidasi )A*&"



*a%tar !ustaka

!oedjiadi, Anna.//0Dasar-dasar Biokimia?akarta<=I !ress

S#humm, *orothy E.//4ntisari Biokimia?akarta<Binarupa Aksara

metabolisme

Documents