METABOLISME PROTEIN ASAM AMINO

H2NAminogroupCSide chainRHCOOHCarboxylgroupNon-ionized form STRUCTUR ASAM AMINO

HHHHHHHOOOHHOHHONCCNNCCCCHCH3CH2OHN-terminusNCCCH2COOHCH2NCCCHCH3H3CCH2OHHHONCCHHONCCHHONCCCH2SHOHC-terminusPOLYPEPTIDE 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, kondisilingkungan, 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).

ProteinAsam 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) Nitogen (N), fosfor (P), sulfur (S)

Makanan (protein)Asam AminoHATIASAM KETOUREAS. AS SITRATSEL TUBUHESENSIAL

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

Amino Acids

20 AminoAcids

Note: VariableR Group

Asam amino dalam darahJumlah asam amino dalam darah tergantung jumlah yang diterima dan jumlah yang digunakanProses absorbsi asam amino dalam dingding usus adalah proses transport aktif yang memelukan energiDalam 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 excretionAla-keto- glutaratepyruvateGluNH4+glucoseurealiverAla-keto- glutaratemuscle proteinpyruvateGluamino acidsglucosemuscleblood

Reaksi metabolisme asam aminoMeliputi reaksi pelepasan gugus asam aminoKemudian perubahan kerangka karbonA1. 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-ketoglutarateglutamate-keto acidamino acidThe 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.

Enzim utama rekasi transaminasi adalah:Alanin transaminase alaninGlutatamat transaminase glutamatA.2 Deaminasi oksidatif:Asam glutamat dapat mengalami deaminasi oksidatif mengunakan glutamat dehidrogenase, menghasilkan NH4+ NADP NAD sebagai akseptor elektron

The amino groups of glutamic acid and glutamine can be released as ammonia in liver mitochondriaH2ONAD+ or NADP+Glu-keto acidscellular proteiningested proteinNADH or NADPH + H+-keto-glutarateamino acidsGln from muscle & other tissueNH4+ But ammonia is toxic, particularly to neural tissue. Organisms must get rid of it.transaminasesglutamate dehydrogenase

Pembentukan Asetil koenzim AMerupakn senyawa penghubung antra metabolisme asam amino dengan sikulus asam sitrat(merubah menjadi energi) 1. jalur asam piruvat 2. jalur asam asetoasetat

AMINO ACID DEGRADATION INTERMEDIATESCO2CO2

JALUR BIOKIMIA PRODUKSI ENERGI

Most mammals convert amino-acid nitrogen to urea for excretionNH4+ ammonium ionuric acidNH4+ Some animals excrete NH4+ or uric acid.amino acidsThe 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+ PEPCYSTEINE PHETYR PYRUVATE ALA TRP VAL CITRATE LEU, ILE OXALOACETATE, -KETOGLUTARATE ASP, ASN, GLU, GLN, PRO, ARG, LYS, THR, MET

Biosintesa proteinDNARNAProteinReplikasitranskripsitranslasiRNA terdiri atas : mRNA (mesenger RNA)(5%)rRNA (ribosomal RNA) (70%)t RNA ( transfer RNA

Protein Synthesis6-18Gene expression: information coded in a gene is used to synthesize a producta protein or a molecule of RNA.

Copyright 2008 John Wiley & Sons, Inc.

H2NHHCCOOHCarboxylgroupH2NHCH3CCOOHAminogroupH2NHHCOCNCCHHCH3OHOPeptidebond+H2O+FORMATION OF A DIPEPTIDE BY WAY OF A PEPTIDE BOND

HHHHHHHOOOHHOHHONCCNNCCCCHCH3CH2OHN-terminusNCCCH2COOHCH2NCCCHCH3H3CCH2OHHHONCCHHONCCHHONCCCH2SHOHC-terminusH2NHHCCOOHCarboxylgroupH2NHCH3CCOOHAminogroupH2NHHCOCNCCHHCH3OHOPeptidebond+H2OH2NGlyAlaSerAspN-terminus21354678PheValTyrCysC-terminusCOOH+SUMMARY OF PROTEIN STRUCTURE

TABLE 3.2 A Summary of Protein StructureLevelDescriptionPrimarySecondaryTertiaryThe sequence ofamino acidsFormation of-helices and -pleated sheetsOverall three- dimensional shape of a polypeptideQuaternaryShape produced bycombinations ofpolypeptidesStabilized by:Peptide bondsHydrogen bonding betweenpeptide groups along thepeptide backboneBonds and other interactionsbetween R-groups, or between R-groups and thepeptide backboneBonds and other interactionsbetween R-groups, and between peptide backbonesof different polypeptidesGly SerAsp GlsExample: HemoglobinPROTEIN STRUCTURE

Several common functional groups in a single biomolecule.

Figure: 3.3a, left

Caption:All amino acids have the same general structure. Here is the non-ionized form.

Figure: 3.9b

Caption:(b) Amino acids can be linked into long chains by peptide bonds.

Figure: 3.9a

Caption:(a) When the carboxyl group on one amino acid reacts with the amino group on a second amino acid, a peptide bond forms.

Figure: 3.9a-c

Caption:(a) When the carboxyl group on one amino acid reacts with the amino group on a second amino acid, a peptide bond forms. (b) Amino acids can be linked into long chains by peptide bonds. (c) The sequence of amino acids in a polypeptide chain is numbered from the N-terminus (or amino-terminus) to the C-terminus (or carboxyl-terminus).

Table 3.2

Caption:A summary of protein structure