Upload
bung-tresman
View
686
Download
3
Tags:
Embed Size (px)
Citation preview
Metabolisme NitrogenNitrogen merupakan biolimiting elemen
Ekskresi tidak sebanyak C dan HDalam sistem hidup N:
Protein: asam aminoAsam nukleatDll
Asam amino: 2020 jalur biosintesis20 jalur degradasi
Siklus NitrogenN2 NH3
NO2-
NO3-
Asam aminoNukleotidaGlikoaminoKoenzimPorpirin
ProteinDNA, RNAPolisakaridaFosfolipid
Tanaman & bakteri
Tanaman & bakteriNitrosomonas
Nitrobacter
Bakteri nitrogen fixing
Bakteri denitrifying
Semua organisme
Semua organisme
Energi
Energi
Penggunaan amonia: biogenesis nitrogen organik (Aminasi)Sumber N berbeda tetapi selalu menjadi NH3 untuk dirubah menjadi
N organikNH3
CO2, ATP Aspartat α-Ketoglutarat Glutamat
Karbamoil fosfat Asparagin Glutamat Glutamin
ArgininPirimidin
Urea
Asam amino lain
Nukleotida PurinGula amino
TriptofanHistidin
transaminasi
1 234
1. Aminasi reduktif α-ketoglutarat
Glutamat dehidrogenaseGlutamat dehidrogenase
α-ketoglutarat dari siklus asam sitratBakteri menggunkan NADPH sel mamaliamenggunakan NADHα-ketoglutarat juga bisa digunakan untuk transaminasi
COO-
CH2
CH2
C O
COO-
COO-
CH2
CH2
HC NH3
COO-
+ NH3 + NAD(P)H + 2H+ + H2O + NAD(P)+
2. Pembentukan amida biologis
Glutamin sintetaseGlutamin sintetase
Sintetase: melibatkan energi dari ATP
C
CH2
CH2
HC NH3
COO-
+ NH3+ ATP
C
CH2
CH2
HC NH3
COO-
+ ADP+ P
O-
O
NH2
O
2. Pembentukan amida biologis
Asparagin sintetaseAsparagin sintetase
Mengkonsumsi lebih sedikit amoniak dibanding glutamin sintaseDapat menggunakan glutamin (transaminasi) selain amoniak
C
CH2
HC NH3
COO-
+ NH3 (Gln) + ATP
C
CH2
HC NH3
COO-
+ AMP+ PP (Glu)
O-
O
NH2
O
4. Pembentukan arginin dan pirimidin
Karbamoil fosfat sintetaseKarbamoil fosfat sintetase
NH3 + HCO3-+ 2ATP
P
O
C NH2
O
+ 2ADP+ P
O
O--O
+ 2ADP+ P + GluGln + HCO3
-+ 2ATP
Metabolisme NitrogenKarbohidrat dan lemak bisa disimpan untuk
digunakan kembaliProtein tidak dapat disimpan
Jumlah N sangat sedikitPerlu suplai terus menerus dari luar
Kapasitas biosintesis N berbeda-beda antar organisme---evolusievolusiAsam amino esensialLaktobasilus vs tanaman
TransaminasiBerperan sebagi distribusi N pada asam amino
dan degradasi asam aminoEnzim: Transminase atau aminotransferaseMebibatkan pasangan asam amino dengan asam
α-keto (glutama/α-ketoglutarat)GOT (glutama oksaloasetat transminase)--liverGPT (glutamat piruvat transaminase)--liver
Serum GOT dan GPT (SGOT dan SGPT) menjadi parameter fungsi liver
TransaminasiTransaminasi untuk transfer N
Transminasi degradasi
COO-
CH2
CH2
HC NH3
COO-
C
CH2
CH2
C O
COO-
O-
O
R
C O
COO-
R
HC NH3
COO-
++
Alanin + α-ketoglut arat piruvat + glut amat
Glutamat + NAD+ + H2O α-ketoglutarat + NADH + NH4+
Alanin + NAD+ + H2O piruvat + NADH + NH4+
Aminotransferase
Glu dehidrogenase
TransaminasiSGOT dan SGPTSGOT dan SGPT
Glutamat + oksaloasetat α-ketoglutarat + aspart at
Glutamat + piruvat α-ketoglutarat + alanin
SGOT
SGPT
Degradasi asam amino dan metabolisme produk akhir nitrogen
Apabila terdapat kelebihan N dari kebutuhan, N dilepaskan sementara C digunakan sebagai sumber energi
Transaminasi (degradasi) menghasilkan α-keto yang masuk siklus asam sitrat
Amino oksidase
Degradasi asam amino dan metabolisme produk akhir nitrogenHasil degradasi berupa asam α-keto (kerangka
karbon) dan NH3 Asam α-keto bisa mengalami oksidasi (melalui siklus
asam sitrat) ataupun untuk biosintesis karbohidrat atau badan keton
NH3 bersifat toksik sehingga perlu diekskresikan (urea atau asam urat)
Jalur rantai karbon asam amino
Siklus asam sitrat
α-ketoglu
suksinat
fumarat
oksaloasetat
piruvat
Ala, Gly, CysSer, Thr
Asetil-CoA
Try, Leu, Iso
Asetoasetat
Leu, Lys, Phe, Tyr
Glu, Gln, HisPro, Arg
Val, MetThr, Iso
Asp, Tyr, Phe
Asn, Asp
Detoksifikasi amonia: EksresiUrea: diproduksi dalam siklus urea
Diproduksi di liver (mitokondria dan sitosol) kemudian ditransport ke ginjal untuk disaring
Level ureum (BUN) di serum menunjukkan fungsional ginjalAsam urat: diproduksi dalam biosintesis purin
Lebih sedikit air
C
NH2
O
H2N
urea
NH
ONH
NH
O
HN
O
uric acid
Siklus Krebs (siklus urea) CNH2
OH2N
NH2
NH2
OOH
NH2
NHHN
NH2
OOH
arginine
O
PO
HOOH
H2N
O
carbamoyl phosphate
NH2
NHO
NH2
OOH citrulline
NH2
NHN
NH2
OOH
arginiosuccinate
-OOC
-OOC
O-
O
O
-O
fumarate
MALAT OKSALOASETAT
ASPARTAT
ornitin
α-keto
Glu
NH4+ ,
NADH, H+
NAD+ , H2O
NH4+ + CO2
2 ATP
2 ADP + P
AMP + PP
ATP
NAD+ NADH, H+