Metabolisme Protein : Pengertian dan Fungsinya di Dalam Tubuh

Posted on
5 (100%) 1 vote[s]

Fungsi dan Pengertian Metabolisme Protein Yang Ada Di Dalam Tubuh

Metabolisme Protein – Apa yang dimaksud dengan protein dan apa yang dilakukan protein pada tubuh kita? Protein merupakan molekul kompleks yang besar, yang memiliki peran yang penting di dalam tubuh kita. Protein ini biasanya bekerja di dalam sel dan organel sel, protein juga dibutuhkan tubuh sebagai struktur, fungsi, dan pengaturan organ dan jaringan di dalam tubuh.

Kata metabolisme berasal dari bahasa Yunani yaitu metabolismos, yang artinya yaitu perubahan. Pengertian metabolisme adalah seluruh reaksi biokimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup, sampai ke tingkat seluler. Sama dengan makronutrisi karbohidrat dan lemak, terdapat metabolisme protein yang terjadi di dalam tubuh organisme. Ketiga jenis metabolisme ini saling berkaitan, dan memiliki peran penting dalam metabolisme sel.

Di dalam tubuh kita protein ini mengalami perubahan yang kecepatannya berbeda-beda, pada setiap protein tersebut. berikut ini 3 kemungkinan mekanisme pengubahan protein yaitu :

  1. Sel yang mati yang komponennya mengalami proses penguraian atau katabolisme yang dibentuk oleh sel-sel yang baru.
  2. Masing-masing protein mengalami proses penguraian dan juga terjadi pada sintetis protein yang baru, tanpa ada sel yang mati.
  3. Protein akan dikeluarkan dari sel lalu diganti dengan sintetis protein yang baru.

Protein ini disusun dari ratusan sampai ribuan unit yang terkecil, yang sering disebut dengan asam amino. Yang saling berhubungan satu dengan lainnya yang membentuk rantai yang panjang. Ada 20 jenis asam amino yang berbeda yang dibuat untuk membuat protein. Urutannya menjelaskan struktut 3 dimensi yang unik dan fungsinya lebih spesifik. Berikut penjelasan lengkapnya :

Baca Juga :   Global Warming : Pengertian, Penyebab dan Cara Mencegahnya

Antibodi

Antibodi mengikat pada objek asing yang lebih spesifik, seperti virus dan bakteri. Yang berfungsi untuk melindungi tubuh. Contoh dari protein ini adalah Immunoglobulin G.

Enzim

Merupakan protein yang penting yang fungsinya adalah sebagai katalis yang mempercepat atau memperlambat. Setian jenis enzim tersebut akan mengkatalis beragam reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh. Selain itu enzim juga membantu pembentukan molekul yang baru, dengan membaca informasi genetik yang terdapat di dalam DNA. Contoh protein ini adalah Phenylalanine hydroxlase.

Messenger

Seperti halnya beberapa jenis hormon, protein messenger akan menstransmisi sinyal untuk mengakordinasi proses biologi yang terjadi antar sel, jaringan dan juga organ yang berbeda-beda. Contohnya hormon pertumbuhan.

Komponen struktur

Protein ini menyediakan struktur dan dukungan untuk sel. Dalam skala yang lebih besar, protein ini memungkinkan tubuh untuk bergerak. Contoh protein ini adalah Actin.

Transpor atau penyimpanan

Protein yang satu ini mengikat dan membawa atom molekul yang kecil ke dalam sel dan keluar tubuh. Contoh protein ini adalah Ferritin.

Reaksi Metabolisme Protein Atau Asam Amino

Ada beberapa jenis asam amino yang dibutuhkan oleh manusia. Namun tubuh tak bisa memproduksi asam amino dalam jumlah yang cukup. Asam amino ini disebut dengan asam amino essensial, yang harus didapatkan dari makanan. Asam amino essensial ini antara lain histidin, isoleusin, leusin, lisin, metionin, arginin, fenilalanin, treonin, triptofan dan valin. Sumber asam amino essensial terdapat pada makanan yang mengandung protein hewani, seperti pada daging, susu, keju, telur, dan ikan. Manusia membutuhkan protein yang berjumlah 1-1,5 gram setiap harinya.

Tahap awal dari reaksi metabolisme seluler pada asam amino akan melibatkan pelepasan gugus asam amino, yang lalu terjadi perubahan kerangka karbon pada molekul asam amino. Ada 2 proses utama pada pelepasan gugus asam amino tersebut, yaitu transaminasi dan deaminasi.

Berikut penjelasannya :

1. Transaminasi

Adalah sebuah proses katabolisme asam amino, yang melibatkan pemindahan gugus asam amino. Dari satu asam amino ke asam amino yang lainnya. Di dalam reaksi transaminasi ini gugus amino di suatu asam amino, dipindahkan ke salah satu dari tiga senyawa keto. Yaitu asam piruvat, beta ketoglutarat, atau oksaloasetat. Sehingga senyawa keto ini diubah menjadi asam amino, sedangkan asam amino diubah menjadi asam keto. Reaksi transaminasi ini sifatnya reversiabel, dan pada reaksi ini tidak terdapat gugus amino yang hilang. Karena gugus amino tersebut dilepaskan oleh asam amino, yang kemudian diterima oleh asam keto.

Baca Juga :   Narkotika : Pengertian, Definisi, Jenis dan Contohnya Lengkap

Di dalam reaksi ini terdapat 2 macam reaksi yang berperan sebagai katalis, diantaranya yaitu alanin transaminase dan glutamat transaminase. Berikut penjelasannya :

  • Alanin transaminase

Enzim yang satu ini adalah enzim yang memiliki keunikan pada asam piruvat-alanin, sebagai satu pasang substrat. Namun tidak pada asam amino lainnya. Jadi alanin transaminase dapat mengubah segala jenis asam amino menjadi asam alanin. Selama asam piruvatnya masih tersedia. Jika alanin transaminase memiliki jumlah yang banyak, maka alanin yang dihasilkan oleh reaksi transaminasi akan diubah menjadi asam glutamat.

  • Glutamat transaminase

Enzim ini adalah jenis enzim memiliki ciri khas pada glutamat-ketoglutarat, sebagai sepasang substrat. Oleh sebab itu enzim ini bisa mengubah asam amino menjadi asam glutamat. Reaksi transaminasi tersebut terjadi pada mitokondria, atau di dalam cairan sitoplasma. Semua enzim transaminasi yang sudah dijelaskan, dibantu oleh  pirdoksalfosfat sebagai koenzim. Pirdoksalfosfat tidak hanya menjadi koenzim di dalam reaksi transaminasi saja, tetapi juga terjadi di dalam koenzim di beberapa reaksi metabolisme lainnya.

2. Deaminasi Oksidatif

Asam amino yang terdapat pada transaminasi bisa diubah menjadi asam glutamat. Di beberapa sel bakteri misalnya, asam glutamat dapat mengalami proses deaminasi oksidatif yang menggunakan enzim glutamat dehidrogenase sebagai katalisnya.

Di dalam proses Deaminasi Oksidatif ini asam glutamat akan melepas gugus amino menjadi NH4+. Selain NAD+ glutamat dehidrogenase juga bisa menggunakan NADP+ menjadi penerima elektron. Sehingga asam glutamat merupakan produk akhir dari proses transaminasi. Dua jenis enzim lainnya yang juga penting adalah L-asam amino oksidase dan D-asam amino oksidase. 

  • L-asam amino oksidase adalah enzim flavoprotein yang memiliki gugus prosetik flavin mononukleotida.
  • D-asam amino oksidase adalah enzim flavoprotein yang memiliki FAD sebagai gugus prostetik yang ada di dalam sel hati.
Baca Juga :   Bioteknologi Konvensional : Pengertian, Manfaat Keuntungan dan Kerugian Beserta Contohnya Lengkap

Pembentukan Asetil Koenzim A

Asetil koenzim A adalah senyawa penghubung diantara metabolisme asam amino dengan siklus krebs. Ada 2 jalur metabolik yang menuju ke pembentukan asetil koenzim A. yaitu bisa melalui asam piruvat dan bisa melalui asam asetoasetat. Asam amino yang menjalari jalur metabolik melalui asam piruvat diantaranya yaitu :

Alanin

Merupakan asam amino non essential yang bisa dibuat di dalam tubuh melalui reaksi transminasi piruvat dengan asam glutamat, atau asam amino lainnya. Reaksi ini disebut reversibel.

Glisin

Glisin memiliki fungsi sebagai penawar racun, misalnya saat asam benzoat atau turunannya termasuk ke dalam makanan maka glisin akan bergabung dengan beberapa zat yang akan membentuk asam hipurat yang tidak memiliki sifat racun.

Serin

Serin adalah bagian dari fosfatidil serin, yaitu lipid yang ada di dalam otak. Serin juga bisa membentuk etanolamina yang menjadi bagian dari fosfoditil etanolamina.

Sistein

Merupakan senyawa asam amino essential yang dibuat dari asam amino essential metionin. Metionin ini pertama-tama diubah menjadi homosistein. Lalu bereaksi dengan serin yang membentuk homoserin dan sistein.

Treonin

Adalah asam amino yang essensial bagi manusia. Karena treonin menjadi salah satu dari 20 asam amino yang menyusun protein. Biosintesis treonin berasal dari asam aspartat. Treonin juga bisa diubah menjadi glisin dan asetaldehida. Caranya yaitu dengan proses pemecahan molekul.

Alanin akan menghasilkan asam piruvat secara langsung, dalam reaksi transminasi dan asam beta ketoglutarat. Serin akan mengalami reaksi dehidrasi dan deaminasi, yang dilakukan oleh enzim serin beta dehidratase. Treonin akan diubah menjadi glisin dan asetaldehida yang dilakukan oleh enzim treonin aldolase. Kemudian glisin diubah menjadi asetil koenzim A , melalui pembentukan serin, dengan cara menambahkan satu atom karbon. Seperti misalnya metil, hidroksil metil, dan formil. Koenzim  yang bekerja di sini adalah koenzim tetrahidrofolat.

Demikian penjelasan lengkap mengenai metabolisme protein, semoga memberi manfaat dan menambah wawasan.

Baca Juga :