biokim di protein

Download Biokim Di Protein

Post on 05-Jul-2015

212 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

nama kelompok:Norita juwitacristian dwi oeliyatiharjoyuliyossi Nataliani R

TRANSCRIPT

1

PROTEINDisusun oleh : Rafael Yovan Staf pengajar Akper Dharma Insan Pontianak

Protein merupakan komponen utama dalam semua sel hidup, baik tumbuhan maupun hewan. Pada sebagian besar jaringan tubuh, protein merupakan komponen terbesar setelah air. Protein adalah senyawa organik kompleks yang terdiri atas unsur-unsur karbon (50-55%), hidrogen ( 7%), oksigen (13%) & nitrogen (16%). Banyak pula protein yang mengandung belerang (S) & fosfor (P) dalam jumlah sedikit (1-2%). Ada beberapa protein lainnya mengandung unsur logam seperti tembaga & besi. Di dalam tubuh, protein mempunyai peranan yang sangat penting. Fungsi utamanya sebagai zat pembangun / pembentuk struktur sel, misalnya untuk pembentukan kulit, otot, rambut, membran sel, jantung, hati, ginjal & beberapa organ penting lainnya. Terdapat pula protein yang mempunyai fungsi khusus, yaitu protein yang aktif. Beberapa diantaranya adalah enzim yang berperan sebagai biokatalisator, hemoglobin sebagai pengangkut oksigen, hormon sebagai pengatur metabolisme tubuh, & antibodi untuk mempertahankan tubuh dari serangan penyakit. Kekurangan protein dalam jangka waktu lama dapat mengganggu berbagai proses metabolisme di dalam tubuh serta mengurangi daya tahan tubuh terhadap serangan penyakit. Protein dalam tubuh manusia diperoleh dari bahan makanan. Sumber protein dari beberapa bahan makanan adalah daging, telur, susu, ikan, beras, kacang & buahbuahan. Selain untuk pembentukan sel-sel tubuh, protein dapat pula digunakan sebagai bahan bakar apabila keperluan energi tubuh tidak terpenuhi oleh karbohidrat & lemak. Protein merupakan senyawa polimer yang tersusun atas satuan asam2 amino sebagai monomernya. Asam amino merupakan satuan pembentuk protein. Asam amino memiliki 2 gugus fungsional yaitu amino NH2 & gugus asam karboksilat COOH.

2

Gambar 1. Rumus umum asam amino. R berbeda untuk setiap asam amino, pada glisin (asam amino paling sederhana), R merupakan atom hidrogen.

Asam2 amino terikat satu sama lain melalui ikatan peptida, yaitu ikatan antara gugus karboksil (-COOH) asam amino yang satu dengan gugus amino (-NH2) dari asam amino yang lain dengan melepaskan satu molekul air. Jika dua asam amino saling berikatan melalui ikatan peptida, maka akan terbentuk dipeptida (peptida yang terbentuk atas 2 asam amino). Peptida yang terdiri atas 3 asam amino = tripeptida ; 4 asam amino = tetrapeptida ; dst. Polipeptida mengandung 10 atau lebih asam amino yang saling berikatan melalui ikatan dipeptida.

Gambar 2. Pembentukan dipeptida.

3

Gambar 3. Sintesis dipeptida. Bandingkanlah antara gambar 2 & gambar 3.

Protein adalah suatu polipeptida yang memiliki kira-kira 100 sampai 1.800 atau lebih residu asam amino. Protein mengandung lebih dari 50 asam amino yang saling berikatan melalui ikatan dipeptida, akan tetapi sebagian besar protein mengandung beribu-ribu asam amino karena merupakan makromolekul. Protein alamiah memiliki 20 jenis asam amino. Suatu protein yang hanya tersusun atas asam amino & tidak mengandung gugus kimia lain disebut protein sederhana. Contohnya : enzim ribonuklease & khimotripsinogen.

Namun banyak protein yang mengandung bahan lain selain asam amino seperti derivat vitamin, lipid / karbohidrat. Protein2 ini disebut protein konjugasi. Bagian yang bukan asam amino dari jenis protein ini disebut gugus prostetik. Contohnya, lipoprotein mengandung lipid & glikoprotein mengandung gula. Berat molekul protein sangat besar, ribuan sampai jutaan sehingga merupakan suatu makromolekul. Seperti senyawa polimer lain (misalnya pati), protein dapat pula dihidrolisis oleh asam, basa, atau enzim tertentu & menghasilkan campuran asamasam amino. Beberapa protein mudah larut dalam air, tetapi ada pula yang sukar larut. Namun semua protein tidak dapat larut dalam pelarut organik seperti eter, kloroform atau benzena. Molekul protein mempunyai gugus amino (-NH2) & gugus karboksilat (-COOH) pada ujung2 rantainya. Hal ini menyebabkan protein mempunyai banyak muatan

4

(polielektrolit) & bersifat amfoter, yaitu dapat bereaksi dengan asam & basa. Dengan larutan asam / pH rendah, gugus amino pada protein akan bereaksi dengan ion H+, sehingga protein bermuatan positif. Sebaliknya, dalam larutan basa gugus karboksilat bereaksi dengan ion OH-, sehingga protein bermuatan negatif. Adanya muatan pada molekul protein menyebabkan protein bergerak di bawah pengaruh medan listrik. Setiap jenis protein dalam larutan mempunyai pH tertentu yang disebut titik isoelektrik (TI). Pada pH isoelektrik (pI), molekul protein mempunyai muatan positif & negatif yang sama, sehingga saling menetralkan / bermuatan nol. Akibatnya protein tidak bergerak di bawah pengaruh medan listrik. Pada titik isoelektris, protein akan mengalami pengendapan (koagulasi) paling cepat. Kualitas protein bergantung pada proporsi protein dalam makanan yang diserap melalui usus (kemampuan dicerna) & rasio asam amino esensial dalam protein. Protein berkualitas tinggi adalah suatu protein yang diserap secara tuntas & digunakan secara penuh karena asam amino esensialnya berada dalam proporsi optimum untuk sintesis protein baru. Tanpa adanya sumber energi alternatif, protein dapat dimetabolisasi sebagai sumber energi. Kelebihan protein dalam makanan juga akan digunakan sebagai bahan bakar metabolik. Protein yang dimakan akan dicerna menjadi asam amino, yang kemudian diabsorpsi & digunakan oleh tubuh untuk membentuk protein lainnya. Asam amino esensial harus diperoleh dari sumber makanan. Asam amino non esensial dapat disintesis oleh sel-sel manusia. Asam amino esensial terdiri dari : - leusin. - lisin. - treonin. - isoleusin. Pada anak2, tidak seperti orang dewasa, histidin juga merupakan asam amino esensial karena tidak disintesis dalam jumlah cukup untuk dapat memenuhi kebutuhan tubuh. Jika makanan mengandung semua asam amino esensial maka disebut sebagai protein komplet, sedangkan jika hanya sedikit mengandung asam amino esensial disebut - valin. - metionin. - fenilalanin - arginin. - (histidin) - triptofan.

5

sebagai protein inkomplet. Asam amino yang jumlahnya sedikit dibandingkan kebutuhan disebut juga asam amino terbatas. Protein hewani seperti daging, telur & ikan merupakan sumber protein komplet. Protein dari tumbuh-tumbuhan cenderung kurang mengandung asam amino tertentu, misalnya pada gandum, lisin merupakan asam amino terbatas. Setiap protein memiliki jumlah & urutan asam amino yang spesifik. Perubahan posisi asam amino dalam rantai akan menghasilkan protein baru dengan struktur & fungsi yang berbeda. Di dalam protein terdapat beberapa tingkatan struktur. Struktur primer protein adalah urutan asam amino dalam rantai. Contohnya struktur primer dari hormon TRH adalah asam glutamat histidin prolin. Struktur primer suatu protein ditentukan secara genetik & penting untuk fungsi yang tepat. Sebagai contoh ; penggantian hanya 1 asam amino saja dapat menyebabkan penyakit sickle cell, suatu kondisi dimana sel darah merah tidak dapat berfungsi secara normal. Ketika rantai asam amino terbentuk, ia menerima struktur sekundernya, yang merupakan penataan ruang dari asam amino dalam rantai. Struktur sekunder dibentuk oleh ikatan hidrogen pada rantai. Sebagian rantai asam amino mengeriting dalam bentuk spiral atau heliks-, sedangkan yang lainnya membentuk suatu lembaran berlipat-. (lihat gambar hal 6). Jenis struktur sekunder yang paling sering adalah bentuk heliks, contohnya rambut. Struktur sekunder ditentukan oleh sudut dari ikatan antara asam2 amino yang berdekatan & distabilkan oleh ikatan hidrogen di antara bagian2 molekul yang berbeda. Protein2 yang ditujukan untuk kegunaan struktural, dapat tersusun dari lembaran hampir secara keseluruhan, karena konfigurasi ini sangat stabil. Protein2 lainnya menggabungkan lembaran dengan heliks. Struktur tersier terjadi dari pelipatan rantai2. Hal ini memberikan bentuk yang unik pada protein & memungkinkannya bekerja secara spesifik, misalnya enzim. Bentuk 3 dimensi dari suatu rantai asam amino merupakan struktur tersiernya. Sebagian rantai protein yang panjang melipat ke dalam bentuk bola / bentuk lain yang tersusun rapat ketika gugus R dari asam amino dalam heliks- saling menarik satu sama lain. Daya tarik ini

6

dapat di antara asam2 amino yang berdekatan / antara asam2 amino yang ada pada ujung yang berlainan dari molekul.

Gambar 4. Tingkatan organisasi dalam molekul protein.

Pada sebagian protein, struktur tersier dipertahankan kedudukannya oleh ikatan hidrogen. Pada protein2 lainnya, atom2 sulfur pada 2 molekul sistein yang berbeda berikatan secara kovalen 1 sama lain dalam suatu ikatan disulfida (S S).

7

Protein fibrosa ditemukan sebagai lembaran berlipat / dalam rantai2 panjang yang saling melilit 1 sama lain. Suatu protein dengan lebih dari 1 rantai polipeptida dikatakan memiliki struktur kuaterner. Beberapa protein memiliki struktur kuaterner, yaitu dua atau lebih rantai polipeptida yang tersusun menjadi protein multisubunit. Hemoglobin memiliki struktur kuaterner yang tersusun dari 4 subunit : 2 polipeptida rantai (masing2 ada 141 asamamino)

& 2 polipeptida rantai (masing2 ada 146 asam amino).

Struktur kuaterner hemoglobin menunjukkan 4 subunit : 2 rantai alfa & 2 rantai beta. Protein, peptida & asam amino menjalankan sejumlah fungsi penting di dalam tubuh. Struktur protein merefleksikan fungsi biologisnya. Protein juga diklasifikasikan menurut bentuk / struktur molekulnya menjadi 2 golongan utama, yaitu : protein fibrosa & protein globular. Protein fibrosa berbentuk serat / serabut dengan rantai polipeptida memanjang pada satu sumbu. Protein ini tidak larut dalam air, asam, basa maupun etanol. Protein fibrosa merupakan komponen struktural penting dari sel & jaringan. Hampir semua protein in