240 likes | 1.05k Views
Metabolisme Nitrogen. Metabolisme Nitrogen. Nitrogen merupakan biolimiting elemen Ekskresi tidak sebanyak C dan H Dalam sistem hidup N: Protein: asam amino Asam nukleat Dll Asam amino: 20 20 jalur biosintesis 20 jalur degradasi. Asam amino Nukleotida Glikoamino Koenzim Porpirin.
E N D
Metabolisme Nitrogen • Nitrogen merupakan biolimiting elemen • Ekskresi tidak sebanyak C dan H • Dalam sistem hidup N: • Protein: asam amino • Asam nukleat • Dll • Asam amino: 20 • 20 jalur biosintesis • 20 jalur degradasi
Asam amino Nukleotida Glikoamino Koenzim Porpirin Bakteri nitrogen fixing Protein DNA, RNA Polisakarida Fosfolipid Semua organisme Semua organisme N2 NH3 Bakteri denitrifying Nitrosomonas Tanaman & bakteri Energi NO2- Nitrobacter Tanaman & bakteri Energi NO3- Siklus Nitrogen
NH3 CO2, ATP Aspartat a-Ketoglutarat Glutamat Karbamoil fosfat Asparagin Glutamat Glutamin transaminasi Nukleotida Purin Gula amino Triptofan Histidin Arginin Pirimidin Urea Asam amino lain Penggunaan amonia: biogenesis nitrogen organik (Aminasi) • Sumber N berbeda tetapi selalu menjadi NH3 untuk dirubah menjadi N organik 2 4 3 1
1. Aminasi reduktif a-ketoglutarat Glutamat dehidrogenase • a-ketoglutarat dari siklus asam sitrat • Bakteri menggunkan NADPH sel mamaliamenggunakan NADH • a-ketoglutarat juga bisa digunakan untuk transaminasi
2. Pembentukan amida biologis Glutamin sintetase • Sintetase: melibatkan energi dari ATP
2. Pembentukan amida biologis Asparagin sintetase • Mengkonsumsi lebih sedikit amoniak dibanding glutamin sintase • Dapat menggunakan glutamin (transaminasi) selain amoniak
4. Pembentukan arginin dan pirimidin Karbamoil fosfat sintetase
Metabolisme Nitrogen • Karbohidrat dan lemak bisa disimpan untuk digunakan kembali • Protein tidak dapat disimpan • Jumlah N sangat sedikit • Perlu suplai terus menerus dari luar • Kapasitas biosintesis N berbeda-beda antar organisme---evolusi • Asam amino esensial • Laktobasilus vs tanaman
Transaminasi • Berperan sebagi distribusi N pada asam amino dan degradasi asam amino • Enzim: Transminase atau aminotransferase • Mebibatkan pasangan asam amino dengan asam a-keto (glutama/a-ketoglutarat) • GOT (glutama oksaloasetat transminase)--liver • GPT (glutamat piruvat transaminase)--liver • Serum GOT dan GPT (SGOT dan SGPT) menjadi parameter fungsi liver
Transaminasi • Transaminasi untuk transfer N • Transminasi degradasi
Transaminasi • SGOT dan 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 a-keto yang masuk siklus asam sitrat • Amino oksidase
Degradasi asam amino dan metabolisme produk akhir nitrogen • Hasil degradasi berupa asam a-keto (kerangka karbon) dan NH3 • Asam a-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)
Ala, Gly, Cys Ser, Thr piruvat Asetil-CoA Asetoasetat oksaloasetat Asn, Asp Siklus asam sitrat fumarat Leu, Lys, Phe, Tyr Try, Leu, Iso suksinat Asp, Tyr, Phe a-ketoglu Val, Met Thr, Iso Glu, Gln, His Pro, Arg Jalur rantai karbon asam amino
Detoksifikasi amonia: Eksresi • Urea: diproduksi dalam siklus urea • Diproduksi di liver (mitokondria dan sitosol) kemudian ditransport ke ginjal untuk disaring • Level ureum (BUN) di serum menunjukkan fungsional ginjal • Asam urat: diproduksi dalam biosintesis purin • Lebih sedikit air