METABOLISME PROTEIN

213001010009

ZESTI LUTFI ADILA

S1 KESEHATAN MASYARAKAT

DOSEN PENGAMPU : PUDY ZUHEIRIA,S.Pd.,M.Pd

Protein adalah molekul organik yang dibentuk dari kumpulan asam amino. Asam-asam amino ini diikat oleh suatu ikatan kimia dan membentuk struktur 3 dimensi, yang berperan penting dalam fungsi tubuh kita. Protein, bersama dengan karbohidrat dan lemak, termasuk ke dalam kelompok makronutrien (zat gizi makro).

Protein memiliki banyak sekali fungsi untuk tubuh kita. Salah satunya menyumbangkan energi untuk setiap sel-sel tubuh menjalankan fungsinya. Protein juga menjadi bahan dasar enzim, yang berperan dalam reaksi-reaksi kimia dalam tubuh, termasuk di dalamnya metabolisme dari makanan yang kita makan menjadi sumber energi, serta pertumbuhan dan perbaikan struktur genetik. Protein juga digunakan tubuh untuk membawa sinyal dari satu bagian tubuh ke bagian yang lain, serta menjadi bahan utama dalam pembentukan dan perbaikan jaringan tubuh, termasuk otot.

Sebelumnya, sudah pernah disebutkan bahwa protein dibutuhkan dalam jumlah banyak oleh tubuh setiap harinya. Berapa banyak protein yang kita butuhkan tergantung pada beberapa faktor, seperti usia, tingkat stres metabolik, serta faktor tingkat aktivitas.

Secara umum, untuk orang dewasa yang sehat, kebutuhan protein adalah sebesar 0,8–1 gr per kilogram berat badan. Artinya untuk orang dewasa dengan berat 68 kg, perlu mengonsumsi 54 gr protein setiap harinya. Hal ini tentu berbeda pada atlet yang membutuhkan energi dan protein lebih besar, untuk mengganti jaringan tubuh yang rusak akibat latihan. Pada beberapa atlet, asupan protein yang disarankan bisa mencapai 1,4–2 gr per kilogram berat badan.

macam-macam jenis protein terbagi atas 3 bagian yaitu :

jenis protein berdasarkan fungsinya

protein sempurna yaitu protein yang didalamnya terkandung asam amino yang lengkap. contoh : kasein pada susu dan albumin pada putih telur. protein sempurna pada umumnya terdapat pada protein hewan.
protein kurang sempurna yaitu yang asam aminonya lengkap tetapi jumlah dari beberapa asam amino sedikit. protein kurang sempurna tidak mampu mencukupi pertumbuhan, tetapi protein kurang sempurna ini dapat mempertahankan jaringan yang telah ada. contoh: protein pada lagumin yang terdapat pada kacang-kacangan dan giladin pada gandum.
protein tidak sempurna yaitu protein yang kurang atau tidak memiliki asam esensial. protein tidak sempurna tidak mampu mecukupi pertumbuhan dan mempertahankan yang telah ada sebelumnya. contoh : zein yang terdapat pada jagung, dan beberapa protein yang ada pada tumbuhan.

2. jenis protein berdasarkan komponen-komponen penyusunnya

protein sederhana (simple protein) yaitu protein dari hasil hidrolisa, total protein ini merupakan campuran atas berbagai macam asam amino.
protein kompleks (complex protein) yaitu protein dari hasil hidolisa total protein jenis ini yang terdiri dari berbagai macam asam amino selain itu juga terdapat komponne-komponen yang lain seperti unsur logam, gugusan phospat. contoh : hemoglobin, lopoprotein, glikoprotein.
protein derivat (protein derivative) yaitu protein yang merupakan ikatan antara (intermediate product) yang merupakan hasil dari hidrolisa parsial yang berasal dari protein native. contoh : albumosa, peptone.

3. jenis protein berdasarkan sumber protein

protein nabati yaitu protein yang berasal dari tumbuh-tumbuhan. contoh : kedelai, kacang-kacangan, tahu, dan tempe
protein hewani yaitu protein yang berasal dari hewan. contoh : daging, susu, keju, dan ikan.

A. METABOLISME ASAM AMINO

Jalur metabolik utama dari asam-asam amino terdiri atas pertama, produksi asam amino dari pembongkaran protein tubuh, digesti protein diet serta sintesis asam amino di hati. Kedua, pengambilan nitrogen dari asam amino. Sedangkan ketiga adalah katabolisme asam amino menjadi energi melalui siklus asam serta siklus urea sebagai proses pengolahan hasil sampingan pemecahan asam amino. Keempat adalah sintesis protein dari asam-asam amino.

B. FUNGSI DARI ASAM AMINO ESENSIAL

Asam amino esensial adalah asam amino yang tidak diproduksi dalam tubuh, atau jika memang diproduksi, jumlahnya tidak mencukupi untuk kebutuhan metabolisme tubuh. Untuk itu, tubuh harus mendapatkan sumber asam amino dari luar dengan cara mengonsumsi makanan yang kaya akan asam amino.

Asam amino esensial sendiri memiliki fungsi sebagai berikut:

Sebagai pembentuk dan memperbaiki jaringan tubuh seperti jaringan ikat, jaringan otot, kulit, kuku dan rambut.
Produsen energi bagi tubuh.
Memproduksi antibodi sebagai daya tahan tubuh.
Merupakan senyawa yang membantu tumbuh kembang pada anak secara optimal.
Membantu tubuh menyerap mineral penting seperti selenium dan zinc.
Membantu pembentukan hemoglobin dalam darah.
Memproduksi kolagen dan mempercepat proses penyembuhan luka.
Mengatur mood, nafsu makan dan siklus tidur.

Karena sebagian besar asam amino esensial tidak bisa diproduksi oleh tubuh, padahal asam amino jenis ini sangat penting dalam metabolisme, maka diperlukan konsumsi makanan yang kaya asam amino esensial. Jenis makanan yang kaya akan asam amino esensial adalah daging sapi, telur, susu, ikan, kacang-kacangan, dan daging kalkun.

C. PENGARUH HORMON DALAM METABOLISME ASAM AMINO

hormon merupakan sinyal kimia yang dihasilkan oleh kelenjar dan diedarkan oleh darah menuju ke sel target secara kimiawi. hormon terbagi menjadi 4 tipe yaitu :

hormon amine
peptida, protein atau glycoprotein
steroid
eicosanoid

hormon berfungsi untuk mengirimkan pesan kepada sel target salah satunya adalah mengatur proses metabolisme makromolekul didalam tubuh manusia. Hormon yang berfungsi untuk mengatur metabolisme tubuh adalah hormon tiroid. Oleh karena itu, terganggunya produksi atau kerja hormon tiroid dapat meningkatkan atau menurunkan metabolisme tubuh.

D. KESEIMBANGAN NITROGEN DIDALAM TUBUH MANUSIA

Keseimbangan nitrogen adalah perbedaan antara jumlah nitrogen yang masuk ke dalam tubuh setiap hari (terutama dari protein makanan) dan jumlah senyawa bernitrogen yang keluar melalui air kemih, keringat, tinja, dan sel-sel yang terlepas.

Setiap hari 20-30 gr protein dirombak secara irreversibel. Jumlah ini adalah jumlah minimal yang harus masuk ke dalam tubuh, guna mencapai keadaan metabolik yang mantap. Keadaan ini disebut Keseimbangan Nitrogen.

Anabolisme >< Katabolisme

KESEIMBANGAN NITROGEN POSITIF

jumlah nitrogen yang diserap melebihi yang dibuang keluar oleh tubuh. jadi sejumlah nitrogen tertahan dalam tubuh untuk pembentukan jaringan baru. contoh : anak yang sedang tumbuh, wanita hamil, wanita menyusui, stadium penyembuhan penyakit dan pembentukan jaringan baru.

KESEIMBANGAN NITROGEN NEGATIF

jumlah protein yang dibuang melebihi jumlah yang dimakan. jumlah protein yang dimakan kurang dari kebutuhan minimum tidak ada pembentukan jaringan baru dan protein di bakar untuk kebutuhan energi. contoh : kehilangan protein yang berlebih, kenaikan katabolisme jaringan seperti demam, hypertyroid,malignancy dan infeksi, puasa, kelaparan.

E. PROSES KATABOLISME ASAM AMINO

Katabolisme asam amino adalah proses pemecahan molekul asam amino menjadi molekul yang lebih sederhana untuk dibuang gugus aminanya dan rangka karbonnya digunakan sebagai penghasil energi. Katabolisme asam amino dapat terjadi apabila tubuh kelebihan pasokan asam amino dari makanan (karena tubuh tidak bisa menyimpan kelebihan asam amino) atau karena tubuh sangat kekurangan energi disebabkan kelaparan yang sangat ekstrim.

Saat seseorang lapar, glikogen akan dipecah untuk menghasilkan glukosa. Apabila glikogen telah terpakai, lemak menjadi pilihan selanjutnya untuk digunakan sebagai sumber energi. Apabila lemak sudah terpakai, protein akan menjadi pilihan terakhir tubuh untuk mencukupi kebutuhan energinya.

Reaksi Katabolisme di Tubuh:

Makanan dan minuman yang sudah dikonsumsi dan masuk ke dalam tubuh, akan dipecah oleh enzim yang ada di dalam sistem pencernaan. Melalui reaksi katabolisme, protein dipecah menjadi asam amino. Asam amino bisa digunakan sebagai sumber energi ketika tubuh membutuhkannya.

Asam Amino bisa digunakan sebagai sumber energi ketika tubuh membutuhkannya. Senyawa ini juga bisa didaur ulang untuk membuat protein atau menjadi urea melalui proses oksidasi.

Selain memecah protein, katabolisme juga bisa memecah glikogen menjadi glukosa. Karbohidrat sederhana ini kemudian akan melalui proses oksidasi yang dinamakan glikolisis. Dari reaksi inilah energi dihasilkan.

Sementara, lemak juga akan melalui proses pemecahan yang disebut hidrolisis. Proses ini menghasilkan asam lemak dan gliserol, yang selanjutnya akan melalui reaksi glikolisis dan reaksi biokimiawi lainnya sehingga terbentuklah energi.

Energi yang dihasilkan dari berbagai proses di atas akan disimpan sebagai molekul adenisine triphospate (ATP). Banyak aspek dari metabolisme, baik anabolisme maupun katabolisme, berkaitan erat dengan produksi dan konsumsi ATP sebagai sumber energi, yang juga berperan sebagai bahan bakar dalam seluruh proses metabolisme.

Olahraga seperti berlari, berenang, dan bersepeda adalah jenis kegiatan yang merupakan latihan katabolis atau kardio. Ketika melakukan aktivitas ini, detak jantung, tekanan darah, dan pernapasan akan meningkat. Latihan katabolis dapat membantu Anda menjaga kesehatan jantung dan paru-paru.

F. SIKLUS AREA YANG TERJADI PADA ASAM AMINO

Tahapan siklus urea dalam perombakan asam amino yang tepat yaitu NH₃ + ornitin → sitrulin + NH₃ → Arginin → ornitin dan urea. NH₃ yang berasal dari perombakan asam amino di hati akan diikat oleh ornitin menjadi sitrulin. Sitrulin akan mengikat NH3 yang lain menjadi arginin.

Siklus urea pada metabolisme protein merupakan perombakan komponen asam amino. Pernyataan yang BENAR tentang siklus urea yaitu :

(1) melibatkan reaksi transaminasi

(2) mengubah amonium menjadi urea di ginjal

(3) berperan dalam pembentukan urine

(4) detoksifikasi ion amonium dari degradasi asam amino.

Siklus urea disebut juga siklus ornitin, reaksi pengubah ammonia (NH3) menjadi urea ((NH2)2CO). reaksi terjadi dihati dan sedikit terjadi di ginjal. Hati menjadi pusat pengubah ammonia menjadi urea karena terkait dengan fungsi hati sebagai tempat menetralkan racun.

G. PERUBAHAN RANGKA KARBON ASAM AMINO MENJADI ZAT ANTARA AMFIBOLIK

Pengubahan rangka karbon AA menjadi zat antara amfibolik. Asparagin menjadi asam oksaloasetat: -L asparaginàas L aspartat melepas H2OàNH4, dibantu enzim asparaginase -L aspartatàas oksaloasetat menghasix piruvat & alanin, dibantu enz tranaminase Glutamin menjadi asam α-ketoglutarat -L-glutamin àasam L-glutamat memerlux H2OàNH4, enz glutaminase -As L-glutamat à as α-keto glutarat mengahsilx piruvat & alanin, enz tranaminase.

Sel Tubuh Asam Amino N Kerangka C Protein Urea Senyawa Amfibolik Produk Khusus Energi Biosintesis Menjadi Senyawa Lain Arah Panah Tergantung Kondisi Apabila Asam Amino Dari Makanan Berlebihan (Melebihi Kebutuhan Tubuh Untuk Sintesis Protein, Produk Khusus Dll).

Maka Kelebihan/Sisanya Tak Dapat Ditimbun Jadi Diubah Menjadi Lemak Sebagai Cadangan Kalori Tubuh. Pada Keadaan Asam Amino Dari Makanan Berlebihan:

1. Untuk Sintesis Protein

2. Utk Sintesis Produk Khusus (Serotonin) Dll

3. Sisa Katabolisme

N Urea Kerangka C Senyawa Amfibolik (Misalnya Anggota Siklus Asam Sitrat) Sintesis Lemak, Sintesis Glikogen Pada Keadaan Kelaparan: Katabolisme Asam Amino Meningkat N Urea Kerangka C Senyawa Amfibolik Energi Sintesis Glukosa Keseimbangan Nitrogen Protein Dalam Tubuh Bersifat Dinamis, Selalu Ada Sintesis Dan Degradasi Dengan Mengukur Jumlah Nitrogen Yg Masuk Dan Keluar Kita Dapat Memperkirakan Kondisi Metb.

Protein Tubuh, Oleh Karena Nitrogen Dalam Tubuh Terutama Terdapat Pada Protein N Masuk Tubuh Lewat Makanan N Keluar Tubuh Lewat Urin, Keringat Dan Feces Keseimbangan Nitrogen Tubuh Dikatakan Positif Bila N Masuk Tubuh > N Yg Keluar Dari Tubuh Berarti Sintesis Protein > Katabolismenya, Terjadi Misalnya Pada Masa Penyembuhan, Masa Pertumbuhan, Masa Hamil Keseimbangan Nitrogen Yg Negatif Berarti Katabolisme Protein > Sintesisnya, Terjadi Misalnya Pada Waktu Kelaparan, Sakit Keseimbangan Nitrogen Yg Setimbang Terdapat Pada Orang Dewasa Normal Dan Sehat.

H. EFEK METABOLISME ASAM AMINO

Tingginya kadar asam amino dalam tubuh akan menyebabkan peningkatan proses metabolisme. Jika terjadi secara berlarut-larut, kondisi ini dapat menyebabkan berbagai gangguan kesehatan seperti peningkatan kadar kolesterol, perusakan jaringan tubuh, serta berbagai penyakit kardiovaskular.

Apa yang terjadi jika tubuh kekurangan asam amino?

Kekurangan asam amino dapat menyebabkan tubuh tidak dapat berfungsi dengan baik. Salah satu dampak kekurangan asam amino adalah malnutrisi berupa kwashiorkor. Gejala yang timbul berupa perubahan kulit dan rambut (warna dan tekstur), penurunan massa otot, diare, gangguan tumbuh kembang, serta gangguan kekebalan tubuh.

I. MACAM-MACAM PROTEIN PLASMA

Protein plasma dibagi dalam tiga bagian, yakni fibrinogen, albumin, dan globulin, dimana albumin merupakan bahan yang paling tinggi konsentrasinya dan mempunyai berat molekul paling rendah dibandingkan molekul protein utama plasma (Arifah, 2006). Plasma darah merupakan bagian cair dalam darah yang berwarna kuning terang.

Sekitar 55% darah terdiri dari plasma, sedangkan sisanya adalah sel darah merah, sel darah putih, dan trombosit yang tercampur dalam plasma.

Dikutip dari jurnal yang dipublikasikan di US National Library of Medicine, plasma terdiri dari 91-92% air dan 8-9% zat padat dengan rincian di bawah ini:

Koagulan, terutama fibrinogen, yang membantu pembekuan darah.
Protein plasma, seperti albumin dan globulin, yang membantu menjaga tekanan osmotik koloid pada sekitar 25 mmHg.
Elektrolit, seperti natrium, kalium, bikarbonat, klorida, dan kalsium yang membantu menjaga pH darah.
Imunoglobulin, yang membantu melawan infeksi dan berbagai enzim, hormon, dan vitamin dalam jumlah kecil lainnya.

Berikut berbagai kandungan plasma darah dan kegunaannya untuk menangani sejumlah kondisi kesehatan:

1. Plasma secara keseluruhan

Plasma yang dibekukan bermanfaat untuk pengobatan perdarahan parah yang mengakibatkan syok, luka bakar, dan penyakit hati. Koagulan (faktor pembekuan darah) yang ditemukan dalam plasma dapat mengurangi waktu perdarahan dan meningkatkan kestabilan pasien.

Plasma juga digunakan sebagai pengobatan pertama trombositopenik purpura (TTP) dan sindrom uremik hemolitik atau hemolytic uremic syndrome (HUS). Selain itu, plasma juga berperan dalam pengobatan bayi baru lahir dengan kondisi hemolisis berat atau hiperbilirubinemia (kondisi ketika kadar bilirubin bayi lebih dari 10 mg/dL).

2. Faktor pembekuan

Faktor pembekuan dan faktor von Willebrand (VWF) yang ditemukan dalam plasma memainkan peran penting dalam pembekuan darah yang dapat menghasilkan kolagen. Orang dengan kelainan pembekuan darah, seperti hemofilia dan penyakit von Willebrand dapat mengambil manfaat dari turunan protein plasma.

3. Imunoglobulin

Imunoglobulin melindungi tubuh dari serangan bakteri dan virus, serta memainkan peran kunci dalam pertahanan tubuh. Infus imunoglobulin sangat bermanfaat pada orang dengan gangguan imun, seperti defisiensi imun primer, yaitu kondisi ketika tubuh tidak dapat memproduksi antibodi. Pengobatan itu juga bermanfaat untuk orang yang menjalani pengobatan kanker.

4. Albumin

Infus albumin digunakan dalam pengobatan luka bakar dan syok hemoragik. Jurnal yang dipublikasikan di US National Library of Medicine menyebutkan bahwa infus albumin juga telah terbukti dapat meningkatkan harapan hidup pasien sirosis. Albumin juga berguna dalam pengobatan sindrom hepatorenal.

5. Antitripsin alfa-1

Antitripsin alfa-1 yang diturunkan dari plasma dan diberikan melalui intravena bermanfaat untuk menurunkan angka kematian dan banyaknya kekambuhan pada penyakit peradangan.

6. Plasma darah sebagai tes laboratorium

Tes plasma dapat mendiagnosis dan mengonfirmasi penyakit, seperti diabetes berdasarkan glukosa serum.

7. Plasmapheresis

Plasmapheresis adalah pengobatan sementara yang efektif mengatasi berbagai penyakit autoimun. Plasmapheresis dilakukan dengan memisahkan plasma darah dari komponen darah lainnya. Prosedur ini juga diketahui berpotensi dapat membersihkan penyebab penyakit.

Dalam prosedur ini, darah vena Anda ditarik, dipisahkan sel darahnya, dan larutan koloid pengganti sel darah dimasukkan ke tempatnya. Prosedur yang juga disebut sebagai Therapeutic Plasma Exchange (TPE) ini juga digunakan untuk mengatasi COVID-19.

J. BATAS NORMAL PROTEIN PLASMA

Sekitar 7,0-7,5 g/dL protein total terkandung dalam plasma manusia dan membentuk bagian terbesar dari bahan padat plasma.

Pemeriksaan protein total, umumnya memiliki rentang nilai normal antara 6-8.3 g/dL di dalam darah dan hasil ini merupakan hasil penjumlahan dari 2 jenis protein utama dalam tubuh, yaitu albumin dan globulin. protein plasma yang paling banyak dalam tubuh manusia, yaitu sekitar 55 – 60% dari protein serum yang terukur.

K. PERUBAHAN PROTEIN PLASMA PADA KEADAAN PATOLOGIK DAN PROTEIN PATOLOGIK PADA PENYAKIT TERTENTU

Perubahan protein plasma pada keadaan patologi pada penyakit tertentu Gagal Jantung merupakan sindrom klinis yang kompleks dengan gejala-gejala yang tipikal dari sesak napas (dispneu) dari mudah lelah (fatigue) yang dihubungkan dengan kerusakan fungsi maupun struktur dari jantung yang menggangu kemampuan ventrikel untuk mengisi dan mengeluarkan darah ke sirkulasi. Gagal jantung umumnya didapatkan pada populasi usia tua, serta pada orang-orang yang selamat dari infrak miokard dengan kerusakan otot jantung persisten. Entitas gagal jantung mudah sekali diketahui oleh dokter yang berpengalaman, dapat ditemukan di komunitas masyarakat dan pengobatan yang tepat dapat mengurangimorbiditas dan mortalitasnya. Walaupun biomelekuler dan fisiologi yang terintergrasi dengan gagal jantung masih belum dapat dipahami, beberapa konsep dan prinsip patofiologi telah berkembang dalam satu dekade terakhir ini. Kunci utama gagal jantung adalah ketidakmampuan jantung untuk bekerja sebagai pompa. Respon-respon tubuh berupa responadaptif sekunder tetap mempertahankan fungsi sirkulasi jangka pendek, tetapi kemudian akan menjadi maladaptif dan menjadi gagal jantung kronis. Respon-respon adaptasi pada gagal jantung ini terjadi pada sirkulasi perifer, ginjal maupun otot jantung. Perubahan ini mengakibatkan timbulnya sindrom klinis gagal jantung. Pemahaman bagaimana perubahan ini terjadi menghasilkan pandangan dalam patofisiologi gagal jantung.

REFERENSI

https://www.guesehat.com/sebenarnya-apa-yang-dimaksud-dengan-protein

https://brainly.co.id/tugas/5961360

https://simdos.unud.ac.id/uploads/file_pendidikan_1_dir/96e8091924b1dbc6c4458e707f682f45.pdf

https://onlinelearning.uhamka.ac.id/pluginfile.php/611943/mod_resource/content/1/METABOLISME_PROTEIN_DAN_ASAM_AMINO%20ANALIS.pdf

https://pyfahealth.com/blog/asam-amino-adalah/#:~:text=Asam%20Amino%20Esensial,-Asam%20amino%20esensial&text=Asam%20amino%20esensial%20sendiri%20memiliki,antibodi%20sebagai%20daya%20tahan%20tubuh.

https://pspk.fkunissula.ac.id/sites/default/files/Pengaruh%20Hormon%20Thd%20Metabolisme%208%20Mei%202019.pdf

https://www.google.com/search?q=pengaruh+hormon+dalam+metabolisme+asam+amino&rlz=1C1GCEA_enID961ID961&oq=pengaru&aqs=chrome.1.69i57j35i39j0i131i433j0i512l3j0i131i433j69i60.4609j1j7&sourceid=chrome&ie=UTF-8

https://media.neliti.com/media/publications/62818-ID-gambaran-kadar-urea-nitrogen-darah-pada.pdf

file:///C:/Users/luthvi%20adila/Downloads/Metabolisme-Non-protein-Nitrogen.pdf

https://www.edubio.info/2015/08/katabolisme-asam-amino-di-tubuh-manusia.html#:~:text=Katabolisme%20asam%20amino%20adalah%20proses,karbonnya%20digunakan%20sebagai%20penghasil%20energi.

https://www.alodokter.com/katabolisme-cara-kerja-tubuh-dalam-menghasilkan-energihttps://roboguru.ruangguru.com/question/tahapan-siklus-urea-dalam-perombakan-asam-amino-yang-tepat-adalah-_ntywFXvF0HS