Protein yang dicerna dengan makanan dihidrolisis dalam lambung dan usus kecil untuk menghasilkan asam amino dan oligopeptida gratis. Produk-produk ini diserap oleh sel-sel usus kecil dan dituangkan kembali ke aliran darah; sebagian besar asam amino digunakan oleh berbagai organ dan jaringan untuk proses pembaharuan sel (pergantian protein).
DEGRADASI ASAM AMINO
Asam amino mengalami degradasi:
1) untuk pergantian protein normal
2) saat asupan makanan mereka berlebihan
3) kekurangan karbohidrat
Tahap pertama katabolisme asam amino melibatkan penghilangan gugus amino. Kerangka karbon dengan demikian digunakan dalam siklus Krebs atau glukoneogenesis.
Aminotransferase atau transaminase mewakili enzim kunci dalam menghilangkan gugus amino asam amino.
Reaksi transaminasi terdiri dari transfer gugus amino dari asam amino donor ke alfa-ketoglutarat untuk membentuk glutamat. Selama reaksi ini, gugus amino donor diubah menjadi asam α-keto. Glutamat membawa gugus amino menuju siklus urea atau menuju jalur biosintesis asam amino.
Co-enzim transaminase adalah piridoksal fosfat, enzim yang diproduksi dari piridoksin (Vitamin B6).
Transaminasi bersifat reversibel dan dapat bekerja di kedua arah, tergantung pada kebutuhan sel.
EKSPRESI NITROGEN
Biasanya gugus amino berlebih diekskresikan atau digunakan untuk mensintesis senyawa nitrogen.
Proses penting yang dihadapi asam amino adalah deaminasi oksidatif. Ini terjadi di mitokondria dan dikatalisis oleh glutamat dehydrogenase, enzim yang menghilangkan gugus amino dari glutamat dan menggantikannya dengan oksigen dari air.
Ion amonium yang terbentuk bereaksi dengan glutamat untuk membentuk glutamin, yang bertindak sebagai pengangkut gugus amino ke hati. Enzim yang memungkinkan reaksi yang bergantung pada ATP ini adalah glutamin sintetase.
Glutamin memasuki aliran darah dan mencapai hati di mana, di dalam mitokondria hati, ia diubah kembali menjadi glutamat dengan melepaskan ion amonium NH4 +.
Alanine adalah pengangkut utama gugus amino dari otot ke hati. Ini dibentuk dengan transfer gugus amino dari glutamat ke asam piruvat atau piruvat. Mirip dengan apa yang terjadi pada glutamin, begitu berada di dalam mitokondria hati, alanin melepaskan glutamat dan ion pironat penghasil ion amoniumnya sendiri. Piruvat diperlukan dalam hati dalam proses yang disebut glukoneogenesis.
Ion amonium NH4 + adalah racun bagi sel-sel tubuh dan khususnya bagi otak. Seperti yang telah kita lihat, dalam kasus ekstrahepatik ion amonium dinetralkan melalui ikatan dengan glutamat atau dengan piruvat. Di hati, NH4 + dimasukkan ke dalam molekul urea yang tidak beracun. Urea yang diproduksi oleh hati diangkut melalui darah ke ginjal untuk ekskresi urin.
SIKLUS UREA
Siklus urea dimulai dengan pembentukan karbamil fosfat oleh enzim karbamil fosfat sintase. Selama reaksi ini dua molekul ATP dihabiskan.
Reaksi selanjutnya dari siklus urea ditunjukkan pada gambar.
Siklus urea membutuhkan energi yang tinggi (4 ATP untuk setiap molekul urea yang diproduksi).
KATABOLISME SKELETON KARBON DARI ASIN AMINO
Kerangka karbon asam amino digunakan dalam siklus Krebs untuk menghasilkan energi.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar, kerangka karbon yang menyatu menjadi tujuh senyawa yang dapat masuk secara langsung atau tidak langsung dalam siklus Krebs: piruvat, asetilKoA, asetoasetilKoA, α-ketoglutarat, suksinilKoA, fumarat, oksalat asetat.
Asam amino yang terdegradasi menjadi asetilKoA atau asetoasetilKoA disebut ketogenetika dan merupakan prekursor dari tubuh keton.
Yang lain adalah glukogenik dan dapat, setelah dikonversi menjadi piruvat dan oksalat, membentuk glukosa melalui glukoneogenesis.
Lihat juga: Asam amino, lihat kimia
Protein, lihat kimia
