BAB I
PENDAHULUAN
- Latar belakang
Asam amino ialah
asam karboksilat yang mempunyai gugus amino. Asam amino yang terdapat sebagai
komponen protein mempunyai gugus –NH2 pada atom karbon α dari posisi
gugus –COOH. Jenis-jenis asam amino, urutan cara asam amino tersebut terangkai,
serta hubungan spasial asam-asam amino tersebut asan menentukan struktur 3
dimensi dan sifat-sifat biologis protein sederhana.
Sedangkan Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani
yang berarti "yang paling utama") adalah senyawa
organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer
dari monomer-monomer
asam amino
yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul
protein mengandung karbon,
hidrogen,
oksigen,
nitrogen
dan kadang kala sulfur
serta fosfor.
Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus.
- Rumusan
masalah
- Apa itu
asam amino ?
- Apa itu
protein?
- Tujuan
- Untuk
mengetahui apa itu asam amino.
- Untuk
mengetahui apa itu protein.
BAB II
PEMBAHASAN
I.
ASAM AMINO
- Pengertian Asam amino
Asam amino yang
merupakan monomer (satuan pembentuk) protein adalah suatu senyawa yang
mempunyai dua gugus fungsi yaitu gugus amino dan gugus karboksil. Pada asam amino, gugus amino terikat pada
atom karbon yang berdekatan dengan gugus karboksil (C-α) atau dapat dikatakan
juga bahwa gugus amina dan gugus karboksil dalam asam amino terikat pada atom
karbon yang sama. Rumus asam amino dapat
ditunjukkan pada gambar:
Struktur asam amino secara umum adalah satu atom C yang mengikat empat gugus: gugus amina (NH2),
gugus karboksil (COOH), atom hidrogen (H), dan satu gugus sisa (R, dari
residue) atau disebut juga gugus atau rantai samping yang membedakan satu asam
amino dengan asam amino lainnya. Atom C pusat tersebut dinamai atom Cα
("C-alfa") sesuai dengan penamaan senyawa bergugus karboksil, yaitu
atom C yang berikatan langsung dengan gugus karboksil. Oleh karena gugus amina
juga terikat pada atom Cα ini, senyawa tersebut merupakan asam α-amino. Asam amino biasanya
diklasifikasikan berdasarkan sifat kimia rantai samping tersebut menjadi empat
kelompok. Rantai samping dapat membuat asam amino bersifat asam lemah, basa
lemah, hidrofilik jika polar, dan hidrofobik jika nonpolar
- Tatanama asam amino
Selain nama biasa asam amino, juga diberika nama kimia secara
sistematik (IUPAC). Masa ini ada dua sistem tatanama yang dipakai untuk asam
amino. Pertama dengan memberi nama atom karbon yang mengikat gugus karboksil
dan amino sebagai alfa. Karbon yang berikatan selanjutnya (dari rantai R)
dinamakan betha, gamma dan seterusnya.
Sistem ini perlahan didesak oleh sistem dengan pemberian nomor
pada atom atom karbon.
Tabel Nama dan struktur 20 macam asam amino penyusun protein
no
|
Nama
biasa
|
Nama sistematika
|
1
|
Alanin
|
As.
2-amino propanoat
|
2
|
Valin
|
As.
2-amino-3-metil butanoat
|
3
|
Leusin
|
As.
2-amino-4-metil pentanoat
|
4
|
Isoleusin
|
As.
2-amino-4-metil pentanoat
|
5
|
Prolin
|
As.2-amino-3
fenilpropanoat
|
6
|
Fenilalanin
|
As.
2-amino-3 fenilpropanoat
|
7
|
Triptofan
|
As.
2-amino-3 (3-idolil)-propanoat
|
8
|
Metionin
|
As.
2-amino-4-(metal tin) butanoat
|
9
|
Glisin
|
As.
2 amino etanoat
|
10
|
Serin
|
As.
2-amino-3-hidroksil propaniat
|
11
|
Treonin
|
As.
2-amino-3-hidroksin propaniat
|
12
|
Sistein
|
As.
2-amino-3-merkapto propanoat
|
13
|
Tirosin
|
As.
2-amino-3-(p-hidroksil fenil) propanoat
|
14
|
Asparagin
|
As.
2-amino-suksinat
|
15
|
Glutamin
|
As.
2 amino glutaramat
|
16
|
Asam
aspartat
|
As.
2-amino-suksinat
|
17
|
Asam
glutamate
|
As.
2-glutarat
|
18
|
Lisin
|
As.
2,6-diamino-heksanoat
|
19
|
Arginin
|
As.
2-amino-5-guanido valerat
|
20
|
Histidin
|
As.
2-amino-3-imidazol propanoat
|
Tabel
nama-nama dan singkatan ke-20 asam amino
No
|
Nama
biasa
|
Singkatan
(symbol)
|
|
3
huruf
|
1
huruf
|
||
1
|
Alanin
|
Ala
|
A
|
2
|
Valin
|
Val
|
V
|
3
|
Leusin
|
Leu
|
L
|
4
|
Isoleusin
|
Ile
|
I
|
5
|
Prolin
|
Pro
|
P
|
6
|
Fenilalanin
|
Fen
|
F
|
7
|
Triptofan
|
Trp
|
W
|
8
|
Metionin
|
Met
|
M
|
9
|
Glisin
|
Gli
|
G
|
10
|
Serin
|
Ser
|
S
|
11
|
Treonin
|
Tre
|
T
|
12
|
Sistein
|
Sis
|
C
|
13
|
Tirosin
|
Tiv
|
Y
|
14
|
Asparagin
|
Asn
|
N
|
15
|
Glutamin
|
Gln
|
G
|
16
|
Asam
aspartat
|
Asp
|
D
|
17
|
Asam
glutamat
|
Glu
|
E
|
18
|
Lisin
|
Lis
|
K
|
19
|
Arginin
|
Arg
|
R
|
20
|
Histidin
|
His
|
H
|
C.
Klasifikasi Asam Amino
Asam amino yang terdapat dalam protein dapat dibagi menjadi 4
golongan berdasarkan relatif gugus R-nya.
1.
Asam
amino dengan gugus R non polar (tak mengutup)
Gugus non polar adalah gugus yang mempunyai sedikit atau
tidak mempunyai selisih muatan dari daerah yang satu ke daerah yang lain.
Golongan ini terdiri dari lima asam amino yang mengandung gugus alifatik (Alanin, leusin,
isoleusin, valin,dan prolin) dua dengan R aromatic (fenilalanin dan triptopan)
dan satu mengandung atom sulfur (metionin).
2.
Asam
amino dengan gugus R mengutub tak bermuatan
Golongan ini lebih mudah larut dalam air dari golongan yang
tak mengutub karena gugus R mengutup
dapat membentuk ikatan hydrogen dengan molekul air. Selain treoinin dan tirosin
yang kekutubannya disebabkan oleh adanya gugus hidroksil (-OH) merupakan asam
amino yang termasuk golongan ini. Selain itu yang termasuk dalam golongan ini
juga adalah asparagin dan glutamine yang kekutubannya disebabkan oleh gugus
amida (-CONH2) serta sistein oleh gugus sulfidril (-SH).
Asparagin dan glutamine, masing masing merupakan bentuk
senyawa amida dari asam aspartat dan asam glutamat dan mudah terhidrolisis oleh
asam atau basa. Sistein yang mengandung gugus tiol dan tirosin yang mengandung
gugus hidroksil fenol bersifat paling mengutub dalam golongan asam amino ini.
Asam amino dengan gugus R bermuatan negative (Asam
amino asam)
Golongan asam amino ini bermuatan negative pada pH 6.0-7.0 dan terdiri
dari asam aspartat dan asam glutamat yang masing-masing mempunyai dua gugus
karboksil (COOH).
3.
Asam
amino dengan gugus R bermuatan positif (Asam amino basa)
Golongan asam amino ini bermuatan positif pada pH 7.0
terdiri dari lisin, histidin dan arginin
- lisin mengandung satu lagi gugus amino pada posisis e dari rantai R
alifatik
- Histidin mengandunga gugus lemah imidazolium pada pH 6.0 lebih dari 50
% molekul histidin bermuatan positif sedangkan pada pH 7.0 kurang dari 10
%bermuatan positif.
- Arginin mempunyai gugus guanido pada gugus R-nya
- Pembagian lain
Dua puluh asam
amino alfa alami ini dibagi menjadi tujuh golongan berdasarkan struktur rantai
sampingnya, yaitu (Sultanry, 1985) :
1.
Rantai samping
alifatik.
Golongan ini terdiri dari asam amino yang memiliki rantai
samping hidrokarbon. Asam amino golongan ini ialah glisina, alanina, valina,
lesina, isolesina, dan prolina.
2.
Rantai samping
hidrosilik
Asam amino dalam golongan ini ialah serina dan treonina.
Keduanya mempunyai rantai samping alifatik yang mengandung fungsi hidroksi.
3.
Rantai samping aromatik
Ada tiga asam amino yang mempunyai cincin aromatik pada
rantai sampingnya, yaitu fenilalanina, tirosina, dan triptofan.
4.
Rantai samping asam
Asam aspartat dan glutamat mempunyai rantai samping yang
berakhir dengan asam karboksilat. Pada pH faali yang lazim, yaitu sedikit di
atas pH 7, gugus asam karboksilat ini mengion. Karena alas an ini, maka asam
aspartat dan asam glutamat sering disebut sebagai ion karboksilatnya, yaitu
aspartat dan glutamat.
5.
Rantai samping amida
Asparagina dan glutamine masing-masing adalah amida dari
aspartat dan glutamat. Rantai sampingnya bermuatan netral pada pH 7,0.
6.
Rantai samping basa
Dalam golongan ini dijumpai tiga asam amino yang mengandung
nitrogen yang bersifat basa lemah. Nitrogen dari lisina dan arginina adalah
basa yang cukup kuat sehingga dapat mengambil proton dari air pada pH netral.
Nitrogen pada rantai samping histidina sifat basanya lebih lemah dibanding pada
lisina dan arginina.
7.
Rantai samping
mengandung belerang
Metionina dan
sisteina adalah dua asam amino biasa. Sisteina sering terdapat berhubungan
dengan sisteina lain dengan membentuk ikatan disulfida (-S-S-) dan menghasilkan
asam amino sistina.
Pembagian
lain dari asam amino ialah berdasarkan kebutuhan dari organisme tersebut dan
kemampuan organisme untuk menghasilkan asam amino tersebut yaitu asam amino
esensial dan asam amino nonesensial. Asam amino esensial ialah asam amino yang
penting dan tidak mampu dihasilkan oleh organisme tersebut sedangkan asam amino
nonesensial asam amino yang mampu dihasilkan oleh tubuh karena itulah kurang
penting.
Ini
bermacam-macam karena tergantung organismenya contohnya pada manusia, asam
amino esensial yaitu isoleusin, leusin, triptophan, fenilalanin, metionin,
treonin, valin dan histidin dan asam amino nonesensial yaitu alanin, arginin,
asam aspartat, sistein, asam glutamat, glisin, ornitin, prolin dan serin.Selain
20 asam amino dasar dikenal 150 lebih asam amino yang kurang umum. Kebanyakan
dari asam amino ini tidak ada hubungannya dengan pembentukan protein dan banyak
merupakan turunan sederhana dari 20 asam amino yang biasa. Asam amino demikian
mungkin merupakan bentuk antara metabolik atau bagian dari suatu biomolekul
bukan protein. Ada dua kelompok amino yang bukan merupakan pembentuk protein
(Hart, dkk, 1983) :
1. Yang jarang didapatkan sebagai satuan pembentuk protein.
2. Yang sama sekali tidak merupakan satuan pembentuk protein.
Termasuk dalam golongan pertama ialah
4-hidroksil prolin (derivat prolin yang banya terdapat pada kolagen), 5-hidroksilesin (derivat lisin
yang banyak terdapat dalam kolagen) dan desmosin (terdapat dalam protein
elastin) yang mempunyai struktur luar biasa yaitu terdiri dari 4 molekul lisin
dengan gugus R bergabung membentuk lingkaran piridin yang tersubtitusi.
Golongan kedua terdiri dari 150 asam amino
yang diketahui terdapat dalam bentuk bebas atau terikat di dalam beberapa sel
dan jaringan tetapi tidak merupakan satuan pembentuk protein. Sebagian besar
golongan merupakan derivat asam amino seperti asam –b- dan g-amino. Beberapa
asam amino bukan protein ini memiliki fungsi penting sebagai sumber atau
senyawa antara dalam metabolisme. b-alanin, umpamanya merupakan sumber vitamin
asam pantotenat, sitrulin dan ornitin merupakan senyawa antara dalam sintesis
arginin.
Beberapa asam amino lain bersifat racun
terdapat dalam tumbuhan bersifat racun terhadap kehidupan lain misalnya
kanavanin, asam jengkolat, dan b-sianoalanin.
4. Stereo Kimia asam Amino
Semua asam amino yang didapat dari hasil
hidrolisis protein, kecuali glisin mempunyai sifat aktif optik yaitu dapat
memutar bidang polarisasi cahaya bila diperiksa dengan polarimeter. Sifat aktif optik disebabkan oleh atom karbon
yang asimetris yaitu atom yang terikat pada empat gugus yang berlainan. Jumlah
stereo isomer yang mungkin terjadi sama dengan 2n. n adalah jumlah atom karbon
asimetris. Semua asam amino yang umum terdapat dalam protein kecuali glisin
mempunyai satu atom karbon asimetris, sedangkan tronina dan isoleusin
masing-masing mempunyai dua atom karbon asimetris.
Konfugurasi absolut struktur asam amino yang
optik aktif diturunkan dari struktur stereo isomer molekul monosakarida yang
paling kecil yang mempunyai atom karbon, yaitu gliseraldehida yang mempunyai
satu atom karbon asimetris. Berdasarkan konvensi kedua bentuk stereo isomer
tersebut dinyatakan dengan L dan D (tidak ada hubungannya dengan destrorotatory
dan levorotatory).
5.
Sintesis asam amino
Beberapa sintesis asam amino yang umum dikenal antara lain:
a.
Aminasi
asam a-halo (subtitusi)
Asam a-halogen yang diperoleh dari
halogenasi asam-asam karboksilat (Hell-Volhard-Zelinsky) misalnya brominasi
asam propanoat. Selanjutnya a-propionat selanjutnya ditambahkan kedalam ammonia
pekat dan larutan yang diperoleh disimpan pada temperatur kamar selama 4 hari.
Setelah itu di uapkan sampai kering dan diesktraksi dengan etanol absolut panas
untuk mengeluarkan bromide. Asam amino yang diperoleh berupa Kristal putih.
b.
Sintesis
Strecker
Cara ini adalah hidrolisis a-amino
nitril yang diperoleh dengan mereaksikan aldehid dengan ammonia dan asam
sianida. Reaksi berlangsung
c.
Amin
Reduksi suatu asam a-keto dengan H2, NH3
dan katalisator Pd akan menghasilkan suatu asam amino resemit (campuran R dan S
asam amino)
6.
Reaksi kimia asam amino
a.
Reaksi
ninhidrin
Merupakan
reaksi warna yang biasa digunakan untuk identifikasi asam amino. Nindhidrin
merupakan oksidator yang sangat kuat yang dapat menyebabkan terjadinya
dekarboksilasi oksidatif asam a-amino untuk menghasilkan CO2.NH2
dan suatu aldehid dengan suatu atom karbon kurang daripada asam amino induknya.
Ninhidrin yang terduksi kemudian bereaksi dengan amino lepas membentuk kompleks
biru-ungu yang maksimal menyerap cahaya dengan panjang gelombang 570 nm.
b.
Reaksi
sanger
Reaksi sanger
merupakan reaksi antara a-amino dengan 1-fluoro-2,4—dinitrobenzen (FDNB). Dalam
suasana basa lemah FDNB bereaksi dengan asam a-amino membentuk turunan
2,4-dinitfenil yang disebut DNP-asam amino. Reaksi ini digunakan untuk
penentuan asam amino N-ujung suatu rantai peptide.
c.
Reaksi
edman
Reaksi ini
merupakan reaksi antara a-amino dengan fenil isotiosianat yang menghasilkan
turunan fenil tiokarbonil.
d.
Peptida
Bila gugus amino dan gugus hidroksil asam amino bergabung
membentuk ikatan peptide, unsur asam aminonya dinamakan residu asam amino.
Suatu peptide terdiri dari 2 residu asam amino atau lebih yang digabungkan oleh
ikatan peptide atau dikatakan pula bahwa jika protein-protein hanya
terhidrolisa sebagian, maka polimer-polimer yang lebih kecil yang terbentuk
dari asam-asam amino disebut peptida.
Peptida sederhana mengandung dua, tiga, empat, atau lebih
residu asam amino, masing-masing disebut dipeptda, tripeptida, tetrapeptida dan
seterusnya. Bila peptida mengandung banyak ikatan (dikatakan lebih dari 10 ) residu asam amino,
peptida dinamakan polipeptida, banyak hormone atau semua protein sederhana ialah
polipeptida.
Banyak asam amino yang berikatan
melalui ikatan peptida membentuk rantai polipeptida bercabang Satu unit asam
amino dalam rantai polipeptida disebut residu. Rantai polipeptida mempunyai
arah sebab unit penyusun mempunyai ujung yang berbeda yaitu gugus amino-α dan
gugus karboksil-α. Ujung amino diletakkan pada awal rantai polipeptida, berarti
urutan asam amino dalam rantai polipeptida ditulis dengan diawali oleh residu
amino-terminal.
Rantai Polipeptida
Setiap sel hidup
mengandung protein. Protein senyawa organik essensial bagi mahluk hidup dan
konsentrasinya paling tinggi di dalam jaringan otot hewan. Protein merupakan
bahan essensial yang menunjang kehidupan. Kulit, tulang, otot, darah, hormon,
enzim dan organ-organ dalam semuanya tersusun dari protein.
Asam amino esensial adalah asam amino diperlukan oleh makhluk hidup
sebagai penyusun protein
atau sebagai kerangka molekul-molekul penting. Ia disebut esensial bagi suatu
spesies organisme apabila spesies tersebut memerlukannya tetapi tidak mampu
memproduksi sendiri atau selalu kekurangan asam amino yang bersangkutan.
Asam Amino
non-essensial yang diproduksi tubuh antara lain:
- Tirosin;
pertama kali di temukan dalam keju. Pada manusia, asam amino ini tidak
bersifat esencial, tapi pembentukanya menggunakan bahan baku fenilalanin
oleh enzim phehidroksilase. Menurut penelitian yang dilakukan oleh
institut penelitian kesehatan Lingkungan Amerika Serikat tahun 1988,
tirosin berfungsi pula sebagia obat stimulan dan penenang yang eektif
untuk meningkatkan kinerja mental dan fisik di bawah tekanan, tanpa efek
samping. Tirosin terkandung dalam hati ayam, keju, alpukat, pisang, ragi,
ikan dan daging.
- Sistein;
sekalipun asam amino bukan esensial kandungan atom sistein hampir sama
dengan metionin. Sistein juga di temukan pada bahan pangan seperti cabai,
bawang putih, bawang bombai, brokoli, haver, dan inti bulis gandum.
- Serin;
pertama kali di isolasi dari protein serat sutra pada tahun 1865.
- Prolin;
fungsi terpentingnya di ketahui sebagai komponen protein.
- Glisin;
secara umu, protein itu sendiri tidak banyak mengandung glisin (kecuali
pada kolagen yang mengandung glisin dari dua per tiga kandungannya). Tubuh
manusia memproduksi glisin dalam jumlah yang mencukupi.
- Asam
glutamat; karena ion glutamat yang
dapat merangsang beberapa type saraf yang ada pada lidah manusia, glutamat
di manfaatkan dalam industri penyedap rasa. Dalam keseharian di dapati
dalam bentuk garam turunan yang di sebut sebagai monosodium glutamat atau
MSG.
- Asam
aspartat; sering pula di sebut
aspartat. Fungsinya di ketahui sebagia pembangkit neurotransmiter di otak
dan saraf otot. Aspartat juga dimungkinkan berperan dalam daya tahan
terhadap kepenatan.
- Ariginin;
sekalipun bersifat non-esensial bagi manusia dan mamalia lain, tetapi
ariginin dapat di katakan sebagai asam amino setengah esensial karena
produksinya sangat bergantung pada tingkat perkembangan dan kondisi
kesehatan. Pada anak-anak, ariginin sangatlah penting. Pangan sumber utama
ariginin ditemukan pada produk-produk peternakan seperti daging, susu,
telur, dan berbagai olahannya. Sedangkan dari produk tumbuhan, ariginin
banyak ditemukan pada cokelat dan biji kacang tanah.
- Alanin;
ditemukan dalam bahan pangan bentuk lain seperti daging, ikan, susu,
telur, dan kacang-kacangan.
- Histidin;
bagi manusia, histidin merupakan asam amino yang esensial bagi anak-anak.
- Glutamin;
merupakan asam amino yang dikenal pula dengan sebutan asam glumatik. Asam
amino ini berfungsi sebagai bahan bakar otak yang mengontrol kelebihan
amonia yang terbentuk dalam tubuh akibat proses biokimia. Secara alami,
glutamin di temukan dalam gandum dan kedelai.
- Asparagin;
di perlukan oleh sistem saraf untuk menjaga kesetimbangan dan di perlukan
pula dalam transformasi asam amino. Asparagin di temukan pula pada daging
(segala macam sumber), telur dan susu (serta produk turunanya).
Asam Amino
esensial yang tidak di produksi oleh tubuh, antara lain sebagai
berikut:
- Triptofan;
merupakan asam amino esensial, ini merupakan beberapa sumber di dapatkan
dari karbonhidrat. Triptofan terdapat pada telur, daging, susu
skim,pisang, susu, dan keju.
- Treonin:
terdapat pada bahan pangan berupa susu, daging, ikan ,dan bici wijen.
- Metionin:
bersifat esencial. Oleh sebab itu, harus di ambil dari bahan pangan.
Sumber utama metionin hádala buah-buahan, daging (ayam, sapi, ikan,susu
(susu murni, beberapa jenis keju), saturan (bayam, bawang putih, jagung),
serta kacang-kacangan (kapri, pistacio, kacang mete, kacang merah, tahu
tempe).
- Lisin;
terdapat dalam protein kedelai,bici polong-polongan, dan ikan. Rata-rata
kebutuhan lisin per hari adalah 1-1,5 g.
- Leusin;
banyak tersedia pada makanan yang tinggi protein, seperti daging, susu,
beras merah dan kacang kedelai. Pada produk-produk susu kedelai juga
banyak di temui kandungan leusin.
- Isoleusin;
- Fenilalanin;
merupakan asm amino esensial yang menjadi bahan baku bagi pembentukan
katekolamin. Katekolamin ini di kenal sebagai peningkat kewaspadaan
penting bagi tranmisi impuls saraf. Fenilalamin terdapat pada daging ayam,
sapai, ikan, telur, dan kedelai.
- Valin;
terdapat pada produk-produk peternakan seperti daging, telar, susu dan
keju. Selain itu, asam amino esensial ini terdapat pada bici-bijian yang
mengandung minyak seperti kacang tanah, wijen, dan gentil).
II.
PROTEIN
A.
Pengertian protein
Protein
tersusun dari berbagai asam amino yang masing-masing dihubungkan dengan ikatan peptida. Meskipun
demikian, pada awal pembentukannya protein hanya tersusun dari 20 asam amino
yang dikenal sebagai asam amino dasar
atau asam amino baku atau asam amino penyusun protein (proteinogenik).
Asam-asam amino inilah yang disandi oleh DNA/RNA sebagai kode genetik.
Protein (akar kata
protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling
utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul
tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain
dengan ikatan peptida. Molekul
protein mengandung karbon,
hidrogen,
oksigen,
nitrogen
dan kadang kala sulfur
serta fosfor.
Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus.
Kebanyakan
protein merupakan enzim
atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau
mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton.
Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi,
sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga
dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan
sebagai sumber asam amino bagi organisme
yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof).
Protein
merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang
merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan
salah satu molekul
yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1838.
Biosintesis
protein alami sama dengan ekspresi
genetik. Kode genetik yang dibawa DNA ditranskripsi
menjadi RNA,
yang berperan sebagai cetakan bagi translasi
yang dilakukan ribosom.
Sampai tahap ini, protein masih "mentah", hanya tersusun dari asam
amino proteinogenik. Melalui mekanisme pascatranslasi, terbentuklah
protein yang memiliki fungsi penuh secara biologi.
B.
Sintesa Protein
Dari
makanan kita memperoleh Protein. Di sistem pencernaan protein akan diuraikan
menjadi peptid peptid yang strukturnya
lebih sederhana terdiri dari asam amino. Hal ini dilakukan dengan bantuan enzim. Tubuh manusia
memerlukan 9 asam amino. Artinya kesembilan asam amino ini
tidak dapat disintesa sendiri oleh tubuh esensiil, sedangkan sebagian
asam amino dapat disintesa sendiri atau tidak esensiil oleh tubuh.
Keseluruhan berjumlah 21 asam amino. Setelah penyerapan di usus maka akan
diberikan ke darah. Darah membawa asam amino itu ke setiap sel tubuh. Kode
untuk asam amino tidak esensiil dapat disintesa oleh DNA. Ini disebut dengan
DNAtranskripsi.
Kemudian mRNA hasil transkripsi di proses lebih lanjut di ribosom
atau retikulum endoplasma, disebut sebagai translasi.
C.
Fungsi protein:
- Protein struktural (pembangun
tubuh): protein selaput atau dinding sel; jaringan pelindung seperti
kulit, rambut, bulu, sisik, kuku, tanduk, paruh dan sebagainya, serta
jaringan pengikat seperti tulang, urat daging, sendi, dan sebagainya
- Protein membran : terdapat dalam
membran sel
- Protein
kontraktil : terdapat dalam serat otot
- Protein
transport : mengikat dan mengangkut molekul-molekul lain, misalnya
hemoglobin yang mengangkut O2
- Protein
pelindung: seluruh antibodi dan zat-zat pembeku darah seperti fibrinogen
- Protein
cadangan : membebaskan asam-asam
amino apabila diperlukan, misalnya kasein (protein susu) dan ovalbumin
(putih telur)
- Hormon : mengatur pertumbuhan
dan metabolisme
- Enzim-enzim
: mengkatalis reaksi-reaksi biokimia
D.
Ikatan Peptida
- Ikatan
peptida adalah : ikatan amida yang menautkan dua asam amino
- Senyawa
yang terbentuk di sebut senyawa peptide
- Ikatan
peptida ditulis dengan asam amino yang mempunyai gugus +NH3
bebas di sebelah kiri dan asam amino dengan gugus CO- bebas
di sebelah kanan.
E.
Ikatan disulfide
Ikatan
disulfide adalah ikatan tunggal S-S, yang pada protein menautkan dua unit asam
amino sistein.
F.
Struktur Protein
1) Struktur
Primer
ü
Struktur
primer menunjukkan jumlah, jenis, dan urutan asam amino dalam molekul
protein
ü
Ikatan antar asam amino adalah ikatan
peptida
2) Struktur
Sekunder
ü
Heliksα dan lembaran terlipat adalah dua
struktur sekunder yang biasa terdapat dalam protein atau segmen protein
Segmen suatu
heliks α, menunjukkan 3 putaran heliks, dengan 3,6 unit asam amino per putaran.
Ikatan hydrogen ditunjukkan dengan garis terputus-putus
Segmen dari struktur lembaran terlipat β-keratin. Rantai
yang bersebelahan mempunyai arah yang berlawanan dan dipegangi oleh ikatan
hydrogen
(ditunjukkan
dengan warna). Gugus R mencuat ke atas atau
ke bawah bidang rata-rata dari lembaran
3) Struktur
Tersier
ü
Struktur tersier menunjukkan
kecenderungan polipeptida membentuk lipatan atau gulungan, dan dengan demikian
membentuk struktur yang lebih kompleks
ü
Dimantapkan oleh beberapa ikatan antara
gugus R pada molekul asam amino yang membentuk protein
ü
Beberapa jeni ikatan tersebut meliputi:
ikatan elektrostatik, ikatan hydrogen, interaksi hidrofobik antara rantai
sampai nonpolar, interaksi dipole-dipol, dan ikatan diulfida yaitu suatu ikatan
kovalen
ü Meliputi
protein serat dan globular
Struktur tersier dari mioglobin
4) Struktur kuaterner
ü
Struktur kuaterner menunjukkan derajat
persekutuan unit-unit protein
ü
Sebagian besar terdiri dari beberapa
rantai polipeptida yang terpiah
Struktur Kuaterner Protein globular yang kompleks
G.
Kekurangan Protein
Protein sendiri mempunyai banyak sekali fungsi di tubuh kita. Pada
dasarnya protein menunjang keberadaan setiap sel tubuh, proses kekebalan tubuh.
Setiap orang dewasa harus sedikitnya mengkonsumsi 1 g protein pro kg berat
tubuhnya. Kebutuhan akan protein bertambah pada perempuan yang mengandung dan
atlet-atlet.
Kekurangan Protein bisa
berakibat fatal:
1)
Kerontokan
rambut (Rambut terdiri dari 97-100% dari Protein -Keratin)
2)
Yang
paling buruk ada yang disebut dengan Kwasiorkor, penyakit
kekurangan protein. Biasanya pada anak-anak kecil yang menderitanya, dapat
dilihat dari yang namanya busung lapar, yang
disebabkan oleh filtrasi air di dalam pembuluh darah sehingga menimbulkan odem.Simptom yang lain dapat dikenali
adalah:
o gangguan pertumbuhan
3)
Kekurangan
yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat kematian.
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
Asam amino ialah
asam karboksilat yang mempunyai gugus amino. Asam amino yang terdapat sebagai
komponen protein mempunyai gugus –NH2 pada atom karbon α dari posisi
gugus –COOH. Jenis-jenis asam amino, urutan cara asam amino tersebut terangkai,
serta hubungan spasial asam-asam amino tersebut asan menentukan struktur 3
dimensi dan sifat-sifat biologis protein sederhana.
Berdasarkan sifat polar
gugus R, maka asam amino terdiri dari 4 golongan yakni :
1. Asam amino dengan gugus R
yang tidak mengutub
2. Asam amino dengan gugus R
mengutub tidak bermuatan
3. Asam amino dengan gugus R
bermuatan negatif/asam amino asam
4. Asam amino dengan gugus R bermuatan
positif/asam amino basa
Protein adalah senyawa organik kompleks
berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang
dihubungkan satu sama lain dengan ikatan
peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim,2000, Dasar-Dasar
Biokimia, UI-PRESS, Jakarta.
Poppy Kumala, 1998, Kamus
Kedokteran Dorland, ECG, Jakarta.
Robert K. Murray, et all., 2002, Biokimia
Harper, ECG, Jakarta.
Tri Rini Nuringtyas, ASAM AMINO
DAN PROTEIN, www.google.com, diakses
6 Nopember 2011.
terimakasih atas informasinya....
ReplyDeleteTerima kasih, sangat membantu, saya gunakan untuk tugas.
ReplyDelete