METABOLISME PROTEIN

Protein Diet

Asam amino

Urea

NH3

Asetil-KoANitrogen amino

glutamat

Benda ketonKarbohidrat(glukosa)

Derivat nitrogen(nonprotein)

Protein jaringan

SIKLUS KREBS

2CO2

T R A N S A M I N A S I

D E A M I N A S I GARIS BESARMETABOLISME

PROTEIN

• PROTEIN : polimer asam amino

• Fungsi protein : * sebagai enzim * sebagai hormon * sbg alat transport dalam darah, mis : transfe- rin transpor zat besi * mempertahankan keseimbangan asam-basa

cairan tubuh * sebagai antibodi * bagian dr struktur sel/jaringan/organ

• PROTEIN STRUKTURAL : protein yg berfungsi struktural, mis.: kolagen,

keratin dll.• PROTEIN FUNGSIONAL : protein yg mengerjakan fungsi tertentu, mis. :

enzim,hormon.

RUMUS ASAM AMINO : R - CH – NH3+ NH3+ gugus amino COO-

R – CH – kerangka karbon

COO-

PENCERNAAN PROTEIN Protein Pepsin dalam lambung Duodenum Tripsin, Kimotripsin, Elastase Peptida Kecil Sel mukosa usus halus Dipeptidase, Karboksipeptidase, Aminopeptidase Asam amino, Dipeptida & Tripeptida

Asam amino Darah

Asam amino Sel tubuh

PENCERNAAN PROTEIN

•Protein dalam makanan dicerna proteosa pepton polipeptida asam amino•HCl lambung : 1. Mengaktifkan proenzim 2. Denaturasi protein 3. pH optimum pepsin akan menghidrolisis protein dalam lambung selanjutnya pencer- naan diteruskan dalam usus oleh enzim2 endo- peptidase lainnya dan enzim2 eksopeptidase. dipeptidase Dipeptida asam amino ke dlm darahRennin : koagulasi susu pd hewan muda/bayi

DAFTAR ASAM AMINO PENYUSUN PROTEIN

Essesial : Non-essensial :• Arginin * Alanin• Histidin * Asparagin• Isoleusin * Aspartat• Leusin * Sistein• Lisin * Glutamat• Metionin * Glutamin• Fenilalanin * Prolin• Treonin * Serin• Triptofan * Tirosin• Valin * Hidroksilisin

* Hidroksiprolin

AMINO ACIDS• Amino acids are molecules containing an

amine group, a carboxylic acid group and one of the twenty R-groups.

Peptide bondA peptide bond is a chemical bond formed between two molecules when the carboxyl group of one molecule reacts with the amino group of the other molecule, thereby releasing a molecule of water (H2O).

Biosintesis Protein

Transkripsi• Pembentukan mRNA• Dibutuhkan

- RNA polimerase- DNA template (cetakan

- 4 macam ribonukleosida trifosfat:ATP, GTP, CTP, UTP

DNA template RNA polimerase

Mg++

mRNA

ATPGTPCTPUTP

Translasi1 Pengaktifan asam amino dengan ATP

asam amino + ATP

2. Pengikatan aminoasiladenilat dengan tRNA

3. Penggabungan antikodon pada tRNA dengan kodon triplet mRNA

4. Pembentukan polipeptida

Asam amino+ ATP Amino asil adenilatAminoasil sintetase

Mg++

amino ASIL ADENILAT

+ t RNA

Amino asil -tRNAAminoasil sintetase

DNA-Kode genetik susunan asam –asam amino dari suatu

protein disimpan dalam DNA

-DNA terdapat dalam kromosom dari inti sel, berikatan dengan protein sederhana histon (banyak

gen), pada mitokondria molekul DNA berbentuk sirkuler (sedikit gen)

-DNA terdiri dari dua rantai polinukleotida yang berbentuk heliks ganda, bentuk ini dipertahankan oleh

ikatan hidrogen dari pasangan basa purin dan pirimidin

tertentu

SUSUNAN DNA : ATGC

BASA PURIN : Adenine (A) Guanine (G)

BASA PIRIMIDIN : Thymine (T) Cytosine (C)

SUSUNAN RNA : AUGCBASA PURIN : Adenine (A)

Guanine (G)

BASA PIRIMIDIN : Uracyl (U) Cytosine (C)

Umumnya materi genetik berupa DNA, beberapa virus berupa RNA

Sintesis Protein Dalam RibosomAsam amino yang diangkut oleh tRNA diaktifkan terlebihdahulu sebelum sintesis di ribosom dimulai.

Tahap :

1.Inisiasi - pembentukkan formylmethionin - pembentukkan kompleks 30 S dilanjutkan

dengan pembentukan 70S dari 30 S yang bergabung

dengan 50S - kodon inisiasi : AUG atau GUG (RNA) / ATG atau GTG (DNA)

2.Elongasi- pengikatan aminoacyl-tRNA (pengenalan

kodon)- pembentukkan ikatan peptida- translokasi

3.Teminasi

- seringkali polipeptida hasil dari translasi mRNA belum merupakan hasil akhir tetapi masih perlu modifikasi

- peran stop kodon : UAA, UAG atau UGA (RNA) / TAA, TAG atau TGA (DNA)

ASAM NUKLEAT

• Polimer Mononukleotida• Dihubungkan ikatan fosfodiester antara

ggs 3’ hidroksi gula pd nukleotida yg satu dg ggs 5’ gula nukleotida yang lain.

• Ada 2 jenis asam nukleat :– Deoksiribonukleotida (DNA)– Ribonukleotida (RNA)

NUKLEOPROTEIN : as.nukleat + protein

NUKLEOTIDA

Komponen nukleotida berupa :

* basa Nitrogen basa purin basa pirimidin * fraksi gula : ribosa / deoksiribosa

* gugusan fosfat

STRUKTUR NUKLEOTIDA

FRAKSI GULA PADA NUKLEOTIDA

BASA NITROGEN PADA NUKLEOTIDA

STRUKTUR PURIN

STRUKTUR PIRIMIDIN

CYTOSINE URACIL THYMINE

PERAN NUKLEOTIDA

• Untuk disusun menjadi rantai polinukleotida pada DNA dan RNA

• Nukleotida individual:1. ATP : bentuk energi utama dalam tubuh2. Koenzim utama yaitu NAD+, FAD, KoA (CoA)

mengandung nukleotida adenin3. Beberapa nukleotida merupakan regulator

metabolikcAMP mediator kerja banyak hormonATP mengubah aktivitas sejumlah enzim dengan modifikasi kovalen

STRUKTUR ATP

DNA (DEOXYRIBO NUCLEIC ACID)

*DNA sel manusia dan hewan, t.d. 2 utas rantai polinukleotida ( double stranded) yg terpilin satu dengan lainnya membentuk double helix*Basa N pd DNA : Adenin (A), Guanin (G), Sitosin (C) dan Timin (T)* Pasangan basanya (komplemen) : A - T, G - C* Ikatan hidrogen antara A-T ada 2, antara G-C ada 3.

Bentuk molekul DNA

Ikatan Hidrogen pada DNA

Ikatan hidrogen dan pasangan basa pada DNA

• Antara nukleotida satu dengan yg lain di- ikat oleh ikatan fosfodiester• Pada tiap ujung rantai nukleotida terda- pat gugusan hidroksil atau gugus fosfat

bebas pd atom C5’ atau C3’ dr ribosa/de- oksiribosa• Utas yg satu dengan yg lain merupakan

antiparalel (bukan bayangan kaca)• Jumlah A=jumlah T, jumlah G=jumlah C

Dengan adanya ikatan hidrogen, struktur double helix lebih stabil

STRUKTUR POLINUKLEOTIDA

Ujung 3’ dan 5’ dari nukleotida pada DNA

RNA DNA

Beda DNA dengan RNA

BEDA KOMPOSISI DNA-RNA

• Mewariskan informasi genetik pada keturunannya

• Menyimpan informasi genetik/ kode genetik protein tubuh

• DNA dapat mengalami mutasi :

mutasi yang menguntungkan evolusi

mutasi yang merugikan penyakit/kelainan

Fungsi DNA

Materi genetik pada sel manusia dan hewan disimpan di dalam inti

sel

Materi genetik di dalam inti sel

EKSPRESI GEN PADA DNA

GEN a GEN b GEN cMOLEKUL DNA

1 RANTAI POLIPEPTIDA/PROTEIN

TRANSKRIPSI

TRANSLASI

mRNA

EKSPRESI GEN

PROSES SINTESIS DNA

• Proses sintesis DNA (replikasi) diawali dengan pembentukan rantai pendek RNA primer ( t.d. 10 nukleotida )

• Deoksiribosa pertama akan terikat pd gu• Gus OH yg terletak pd atom C3’ dr RNA

primer• Deoksiribosa kedua masuk melalui cara yg

sama sehingga terjadi pemanjangan rantai polinukleotida (polimerisasi)

REPLIKASI DNA

REPLIKASI DNA

REPLIKASI DNA SECARA SEMIKONSERVATIF

REPLIKASI DNA• Terjadi sewaktu sel akan mitosis /

meiosis MITOSIS

MEIOSIS

2N 2N

2N 1N

RNA

• Molekul RNA sitoplasma yang bertindak sebagai template untuk penyusunan asam amino dalam proses sintesis protein disebut : mRNA

• Molekul RNA sitoplasma yg berfungsi untuk membawa asam amino ke ribosom disebut : tRNA

• Molekul RNA yg berperan sebagai komponen organel ribosom disebut : rRNA

RNA

• Rantai polinukleotida purin dan pirimidin yg dihubungkan ikatan Fosfodiester 3’ dan 5’

• Fraksi gulanya Ribosa• Tidak mengandung Timin diganti

Urasil• Terdiri dari 1 utas• Kadang2 mempunyai bag. yg

komple- menter & antiparalel sehingga

memben- tuk heliks

• Jumlah C tidak selalu sama dengan G

Jumlah A tidak selalu sama dengan U

• Molekul RNA lebih kecil• Dapat dihidrolisis dengan alkali

menjadi 2’3’ Diestersiklik

TRANSKRIPSI mRNA

• Susunan nukleotida pada RNA komplemen ter dengan susunan nukleotida salah satu

utas DNA yg bertindak sebagai template• Utas DNA yg ditranskripsi menjadi RNA

disebut utas template (utas sense), sedangkan yg lainnya disebut : utas anti-Template ( antisesnse)

• Proses transkripsi RNA tidak terjadi pd seluruh molekul DNA (hanya 1 utas saja) dan terjadi pd gen/serangkaian gen

STRUKTUR tRNA