Biosintesisa Asam Amino
Asam amino adalah
senyawa organik yang memiliki gugus fungsional karboksil (-COOH) dan amina
(-NH2). Dalam biokimia seringkali pengertiannya dipersempit: keduanya terikat
pada satu atom karbon (C) yang sama (disebut atom C "alfa" atau α).
Gugus karboksil memberikan sifat asam dan gugus amina memberikan sifat basa.
Dalam bentuk larutan, asam amino bersifat amfoterik, dimana sifat ini cenderung
menjadi asam pada larutan basa dan menjadi basa pada larutan asam. Perilaku ini
terjadi karena asam amino mampu menjadi zwitter-ion. Asam amino termasuk
golongan senyawa yang paling banyak dipelajari karena salah satu fungsinya
sangat penting dalam organisme, yaitu sebagai penyusun protein.
Struktur asam amino secara umum adalah satu atom C yang mengikat
empat gugus:
1. gugus amina (NH2),
2. gugus karboksil (COOH),
3. atom hidrogen (H), dan
4. satu gugus sisa (R, dari residue) atau disebut juga gugus
atau rantai samping yang membedakan satu asam amino dengan asam amino lainnya.
Atom C pusat tersebut dinamai atom Cα ("C-alfa")
sesuai dengan penamaan senyawa bergugus karboksil, yaitu atom C yang berikatan
langsung dengan gugus karboksil. Oleh karena gugus amina juga terikat pada atom
Cα ini, senyawa tersebut merupakan asam α-amino.
Asam amino biasanya diklasifikasikan berdasarkan sifat kimia
rantai samping tersebut menjadi empat kelompok. Rantai samping dapat membuat
asam amino bersifat asam lemah, basa lemah, hidrofilik jika polar, dan
hidrofobik jika nonpolar.
Jalur metabolik utama dari asam-asam amino terdiri atas :
(1) produksi asam amino dari pembongkaran protein tubuh, digesti protein diet
serta sintesis asam amino di hati. (2) pengambilan nitrogen dari asam amino.
(3) adalah katabolisme asam amino menjadi energi melalui siklus asam serta
siklus urea sebagai proses pengolahan hasil sampingan pemecahan asam amino. (4)
sintesis protein dari asam-asam amino.
Asam-asam amino tidak dapat disimpan oleh tubuh. Jika jumlah
asam amino berlebihan atau terjadi kekurangan sumber energi lain (karbohidrat
dan protein), tubuh akan menggunakan asam amino sebagai sumber energi. Tidak
seperti karbohidrat dan lipid, asam amino memerlukan pelepasan gugus amin.
Gugus amin ini kemudian dibuang karena bersifat toksik bagi tubuh. Pelepasan
gugus amin dari asam amino ini disebut tahap transaminasi.
Transaminasi adalah proses memindahkan amin ke
α-ketoglutarat sehingga menghasilkan glutamat atau proses memindahkan amin ke
oksaloasetat sehingga menghasilkan aspartat. Reaksi transaminasi dikatalis oleh
enzim transaminase (aminotransferase ).
Semua jaringan memiliki kemampuan untuk men-sintesis asam
amino non esensial, melakukan remodeling asam amino, serta mengubah rangka
karbon non asam amino menjadi asam amino dan turunan lain yang mengandung
nitrogen. Tetapi, hati merupakan tempat utama metabolisme nitrogen. Dalam
kondisi surplus diet, nitrogen toksik potensial dari asam amino dikeluarkan
melalui transaminasi, deaminasi dan pembentukan urea. Rangka karbon umumnya
diubah menjadi karbohidrat melalui jalur glukoneogenesis, atau menjadi asam
lemak melalui jalur sintesis asam lemak. Berkaitan dengan hal ini, asam amino
dikelompokkan menjadi 3 kategori yaitu asam amino glukogenik, ketogenik serta
glukogenik dan ketogenik.
Asam amino glukogenik adalah asam-asam amino yang dapat
masuk ke jalur produksi piruvat atau intermediat siklus asam sitrat seperti
α-ketoglutarat atau oksaloasetat. Semua asam amino ini merupakan prekursor
untuk glukosa melalui jalur glukoneogenesis. Semua asam amino kecuali lisin dan
leusin mengandung sifat glukogenik. Lisin dan leusin adalah asam amino yang
semata-mata ketogenik, yang hanya dapat masuk ke intermediat asetil KoA atau
asetoasetil KoA.
Sekelompok kecil asam amino yaitu isoleusin, fenilalanin,
threonin, triptofan, dan tirosin bersifat glukogenik dan ketogenik. Akhirnya,
seharusnya kita kenal bahwa ada 3 kemungkinan penggunaan asam amino. Selama
keadaan kelaparan pengurangan rangka karbon digunakan untuk menghasilkan
energi, dengan proses oksidasi menjadi CO2 dan H2O.
Dari 20 jenis asam amino, ada yang tidak dapat disintesis
oleh tubuh kita sehingga harus ada di dalam makanan yang kita makan. Asam amino
ini dinamakan asam amino esensial. Selebihnya adalah asam amino yang dapat
disintesis dari asam amino lain. Asam amino ini dinamakan asam amino non-esensial.
Asam amino diperlukan oleh makhluk hidup sebagai penyusun protein atau sebagai
kerangka molekul-molekul penting. Ia disebut esensial bagi suatu spesies
organisme apabila spesies tersebut memerlukannya tetapi tidak mampu memproduksi
sendiri atau selalu kekurangan asam amino yang bersangkutan.
Bagi manusia, ada delapan (ada yang menyebut sembilan) asam
amino esensial yang harus dipenuhi dari diet sehari-hari, yaitu isoleusina,
leusina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofan, dan valina. Histidina
dan arginina disebut sebagai "setengah esensial" karena tubuh manusia
dewasa sehat mampu memenuhi kebutuhannya. Asam amino karnitina juga bersifat
"setengah esensial" dan sering diberikan untuk kepentingan
pengobatan.
Tabel. Asam Amino Esensial dan Non-Esensial
Asam amino non-esensial
Alanine, Asparagine, Aspartate, Cysteine, Glutamate,
Glutamine, Glycine, Proline, Serine, Tyrosine
Asam amino esensial
Arginine*, Histidine, Isoleucine, Leucine, Lysine,
Methionine*, Phenylalanine*, Threonine, Tyrptophan, Valine
Berdasarkan prekursor nya, biosintesis asam amino dibagi
menjadi 6 famili:
1. α – ketoglutarat
2. 3-phosphogliserat
3. Oksaloasetat
4. Piruvat
5. fosfoenolpiruvat dan eritrose -4P
6. Ribosa 5-P
Tidak ada komentar:
Posting Komentar