Masuk
Kimia

Asam amino: klasifikasi, sifat, dan signifikansi klinis

Redaksi WhiteCoat Pro11 April 20263 menit baca
Daftar isi · 7 bagian
  1. Struktur umum asam amino
  2. Klasifikasi berdasarkan sifat gugus R
  3. Asam amino esensial
  4. Asam amino glukogenik dan ketogenik
  5. Modifikasi pascatranslasi
  6. Korelasi klinis
  7. Pertanyaan yang sering diajukan

Asam amino adalah unit struktural protein yang menentukan sifat dan fungsinya. Terdapat 20 asam amino proteinogenik di dalam tubuh manusia, 8 di antaranya merupakan asam amino esensial. Pengetahuan tentang klasifikasi, sifat, dan metabolisme asam amino adalah dasar dari biokimia dan kedokteran klinis. Artikel ini menyajikan sistemisasi lengkap beserta korelasi klinisnya.

Struktur umum asam amino

Semua asam amino proteinogenik adalah asam α-amino dengan rumus umum:

  • Karbon-α (kiral, kecuali glisin) — terikat pada 4 gugus:
  • Gugus amino (−NH₂)
  • Gugus karboksil (−COOH)
  • Atom hidrogen (−H)
  • Rantai samping (gugus R) — menentukan sifat asam amino

Pada pH fisiologis 7,4, asam amino berada sebagai zwitterion (−NH₃⁺ dan −COO⁻). Semua asam amino proteinogenik adalah isomer L.

Klasifikasi berdasarkan sifat gugus R

KelompokAsam aminoKarakteristik
Non-polar (hidrofobik)Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Pro, Met, Phe, TrpTerletak di bagian dalam protein globular, menstabilkan struktur
Polar tidak bermuatanSer, Thr, Cys, Tyr, Asn, GlnMembentuk ikatan hidrogen, berperan dalam katalisis
Bermuatan positif (basa)Lys, Arg, HisPada pH 7,4 membawa muatan (+). His — satu-satunya dengan pKa ~6, bertindak sebagai bufer pada pH fisiologis
Bermuatan negatif (asam)Asp, GluPada pH 7,4 membawa muatan (−). Glutamat — neurotransmiter eksitatori utama

Asam amino esensial

8 asam amino tidak dapat disintesis oleh tubuh manusia dan harus diperoleh dari makanan:

Mnemonik: "Phe, Val, Trp, Thr, Ile, Met, His*, Arg*, Leu, Lys" (PVT TIM HALL) (PVT TIM HALL: Phe, Val, Trp, Thr, Ile, Met, His*, Arg*, Leu, Lys)

Asam aminoKode satu hurufFungsi / defisiensi
Fenilalanin (Phe)FPrekursor tirosin → dopamin, norepinefrin. Kelainan: fenilketonuria (PKU)
Valin (Val)VBCAA (asam amino rantai cabang) — dimetabolisme di otot
Triptofan (Trp)WPrekursor serotonin dan melatonin, NAD⁺ (niasin). Defisiensi → pelagra
Treonin (Thr)TGlikosilasi protein, sintesis musin
Isoleusin (Ile)IBCAA, bersifat ketogenik dan glukogenik sekaligus
Metionin (Met)MDonor gugus metil (melalui SAM), asam amino inisiator dalam translasi
Leusin (Leu)LBCAA, murni ketogenik (bersama lisin). Aktivator mTOR
Lisin (Lys)KMurni ketogenik, hidroksilasi → bagian dari kolagen

*His dan Arg — esensial bersyarat (esensial pada anak-anak).

Asam amino glukogenik dan ketogenik

  • Glukogenik — dimetabolisme menjadi piruvat atau intermediat siklus Krebs → dapat menghasilkan glukosa (glukoneogenesis). Mayoritas asam amino
  • Ketogenik — dimetabolisme menjadi asetil-KoA atau asetoasetat → badan keton. Asam amino yang murni ketogenik hanyalah Leu dan Lys
  • Campuran (gluko- dan ketogenik): Ile, Phe, Thr, Trp, Tyr

Mnemonik untuk ketogenik: «Only Leucine and Lysine are purely Ketogenic» → LL.

Modifikasi pascatranslasi

  • Hidroksilasi prolin dan lisin (vitamin C!) → kolagen. Defisiensi vitamin C → skorbut (kolagen tidak stabil)
  • Fosforilasi serin, treonin, tirosin → regulasi enzim (kinase/fosfatase)
  • Karboksilasi glutamat (vitamin K!) → faktor pembekuan darah (II, VII, IX, X)
  • Metilasi lisin dan arginin pada histon → regulasi ekspresi gen
  • Ikatan disulfida antar sistein → stabilisasi struktur tersier (imunoglobulin, insulin)

Korelasi klinis

PenyakitKelainanAsam amino
Fenilketonuria (PKU)Defisiensi fenilalanin hidroksilase↑ Phe, ↓ Tyr
Penyakit urine sirup mapelDefisiensi dehidrogenase α-ketoasid BCAA↑ Val, Leu, Ile
HomosistinuriaDefisiensi sistationin-β-sintase↑ homosistein, ↓ sistein
AlkaptonuriaDefisiensi homogentisat oksidase↑ asam homogentisat (dari Tyr)
SkorbutDefisiensi vitamin C → gangguan hidroksilasiPro, Lys pada kolagen

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

Mengapa leusin dan lisin murni ketogenik?

Katabolisme keduanya hanya menghasilkan asetil-KoA dan/atau asetoasetat. Asetil-KoA tidak dapat diubah menjadi piruvat atau OAA (manusia tidak memiliki siklus glioksilat) → tidak dapat menghasilkan glukosa. Semua asam amino lainnya setidaknya sebagian bersifat glukogenik.

Mengapa skrining neonatus untuk PKU diperlukan?

Fenilketonuria (1:10000) — tanpa pengobatan, penumpukan fenilalanin menyebabkan disabilitas intelektual yang berat. Diagnosis dini (uji Guthrie pada hari ke 4–5 kehidupan) dan diet bebas fenilalanin mencegah kerusakan otak. Ini adalah salah satu contoh skrining neonatus yang paling sukses.

Pelajari kimia melalui pelajaran interaktif di platform. Topik terkait: siklus Krebs, mitosis dan meiosis, antibiotik. Gunakan kalkulator klinis untuk perhitungan biokimia.

Materi ini bersifat edukatif dan tidak menggantikan konsultasi medis. Verifikasi regimen terapi dan dosis dengan pedoman klinis yang berlaku.

Pelajari topik ini secara menyeluruh dalam kursus «Kimia»

Di sini adalah ringkasan. Di dalam kursus — semua yang ditanyakan saat kelas dan ujian.

  • 3.009 halaman panduan metodologis untuk semua topik
  • Tugas dan kuis setelah setiap topik — seperti pada kolokium
  • AI-tutor akan menjawab pertanyaan topik kapan saja
  • 99 video pembelajaran untuk mata pelajaran ini
Buka pembahasan lengkapSilabus mata kuliahmulai dari 599 ₽ per bulan

Terkait topik di platform

Baca juga