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