BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Protein berasal dari bahasa Yunani yaitu Protos yang berati “yang paling

utama”. 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 (C),

hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N) dan kadang kala sulfur (S) serta fosfor

(P).

Protein berfungsi sebagai zat utama pembentuk dan pertumbuhan tubuh.

Sebagai zat utama pembentuk maksudnya Protein merupakan zat utama

pembentuk sel-sel tubuh dan digunakan sebagai sumber energi jika berkurang

karbohidrat dan lemak di dalam tubuh. Kebanyakan Protein merupakan enzim

atau sub unit enzim.

Asam amino merupakan unit pembangun Protein yang dihubungkan

melalui ikatan peptida pada setiap ujungnya. Protein tersusun dari atom C, H, O,

dan N, serta kadang-kadang P dan S. Dari keseluruhan Asam amino yang terdapat

di alam hanya 20 Asam amino yang yang biasa dijumpai pada protein. Tidak

semua Asam amino terdapat di dalam molekul Protein, karena memiliki tugas

lain.

Sama halnya dengan proses metabolisme pada komponen lain, pada

metabolisme Protein dan Asam amino juga terjadi anabolisme dan katabolisme

yang juga membutuhkan peranan enzim. Sehingga kita harus tahu bagaimana

proses metabolisme dari Protein dan Asam amino. Oleh karena itu kami

menyusun makalah ini yang di dalamnya kami berusaha memaparkan dan

menjelaskan secara rinci, bagaimana proses metabolisme Protein dan Asam

amino. Sehingga para pembaca dapat memahami secara jelas proses metabolisme

Protein dan Asam amino.

B. Tujuan Penulisan

Adapun tujuan yang ingin dicapai dari penyusunan makalah kami ini

antara lain sebagai berikut :

1. Untuk menjelaskan pengertian Protein dan Asam amino.

2. Untuk menjelaskan fungsi Protein dan Asam Amino

3. Untuk menjelaskan pengertian metabolisme.

4. Untuk menjelaskan bagaimana proses metabolisme Protein dan Asam amino.

5. Untuk memahami tentang peranan siklus urea pada tubuh manusia.

6. Untuk Mengerti dan memahami tentang Biosintesa Protein

7. Untuk mengetahui Kelainan Metabolisme Protein

C. Rumusan Masalah

1) Apa Pengertian dari protein ?

2) Bagaimana proses metabolisme protein dan Asam amino?

3) Bagaimana penguraian protein dalam tubuh?

4) Bagaimana proses terjadinya siklus urea ?

5) Apa saja peranan siklus urea pada tubuh manusia ?

6) Bagaimana proses Biosintesa Protein ?

7) Apa saja Kelainan Metabolisme Protein ?

BAB II

PEMBAHASAN

a) Pengertian Protein dan Asam amino

Protein

Protein adalah komponen penting atau utama bagi sel hewan atau

manusia. 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.

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.

Sumber Protein; makanan yang mengandung protein atau merupakan

sumber protein antara lain sebagai berikut :

Daging

Ikan

Telur

Susu, dan produk sejenis Quark

Tumbuhan berbji

Suku polong-polongan

Kentang

Kegunaan Protein; protein memiliki peran yang penting bagi tubuh

manusia antara lain sebagai berikut :

Sumber energi

Pembentukan dan perbaikan sel dan jaringan

Sebagai sintesis hormon,enzim, dan antibodi

Pengatur keseimbangan kadar asam basa dalam sel

Tabel Fungsi dari protein secara terperinci adalah sebagai berikut :

Fungsi Jenis Contoh

Katalitik Enzim Katalase pepsin

Struktural Protein struktural Kolagen, elastin, keratin

Motil (mekanik) Protein kontraktil Aktin, Myosin

Penyimpanan Protein angkutan Kasein (susu), ovalbumin

(telur), feritin (penyimpan

besi)

Pengangkutan Protein angkutan Albumin serum (asam

lemak) hemoglobin

(oksigen)

Pengatur Protein hormon

enzim pengatur

Insulin

Fosfofruktokinasa

Perlindungan Antibodi

Protein penggumpal

Imun globulin

Trombin, fibrinogen

Tanggap toksik Protein toksin Toksin bisa ular, toksin

bakteri (bortulisme,

difteri)

Protein menyusun ¾ zat padat tubuh yaitu otot, enzim, protein plasma,

antibodi, hormon. Protein merupakan rangkaian asam amino dengan ikatan

peptide. Banyak protein terdiri ikatan komplek dengan fibril → protein fibrosa.

Macam protein fibrosa: kolagen (tendon, kartilago, tulang); elastin (arteri); keratin

(rambut, kuku); dan aktin-miosin.

Macam – macam protein yaitu :

Peptide: 2 – 10 asam amino

Polipeptide: 10 – 100 asam amino

Protein: > 100 asam amino

Antara asam amino saling berikatan dengan ikatan peptide

Glikoprotein: gabungan glukose dengan protein

Lipoprotein: gabungan lipid dan protein.

Rantai polipeptida melipat sedemikian rupa membentuk suatu struktur

yang khas (konformasi) di dalam protein. Konformasi tersebut merupakan bentuk

tiga dimensi suatu protein yang membentuk struktur protein. Terdapat empat

struktur pada protein: struktur primer, sekunder, tersier, dan ada yang

berbentuk quarterner.

Struktur protein primer adalah suatu urutan linier asam amino yang

bergabung melalui ikatan peptida. Struktur sekunder dari suatu protein meliputi

suatu pelipatan pada rantai polipeptida. Secara umum ada dua bentuk umum dari

struktur sekunder yaitu α-helix dan β-pleated sheet (konformasi β). Bentuk α-

helix adalah silindris, terjadi karena adanya ikatan hidrogen yang parallel

sepanjang sumbu helixnya. Pada tipe konformasi β, ikatan hidrogen terbentuk

diantara rantai polipeptida yang berdekatan atau berdampingan secara parallel

atau anti paralel.

Struktur tersier protein adalah bentuk atau susunan tiga dimensi dari

semua asam amino di dalam polipeptida. Bentuk protein secara alamiah atau

bentuk protein aktif berada dalam bentuk struktur tersier yang ditentukan oleh

banyak ikatan non kovalen. Jika suatu protein terdiri dari dua atau lebih

polipeptida dinamakan struktur quarterner. Hemoglobin pada sel darah merah

manusia terdiri atas 4 rantai polipeptida maka dinamakan sebagai struktur

quarterner. Masing-masing subunit polipeptida dapat dihubungkan dengan ikatan

kovalen (misalnya ikatan disulfide) atau ikatan non kovalen (interaksi elektro-

statik, ikatan hidrogen, atau interaksi hidrofobik).

Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Suatu protein

merupakan untaian dari asam amino yang saling berikatan melalui suatu ikatan

peptida. Ikatan peptida merupakan suatu ikatan kovalen antara gugus α-amino

dari suatu asam amino dengan gugus α-karboksilat dari asam amino lainnya.

Ketika dua asam amino bergabung dengan satu ikatan peptida maka dinamakan

dipeptida. Penambahan sejumlah asam amino menghasilkan rantai yang panjang

dari gabungan asam-asam amino yang dinamakan oligopeptida (mengandung

sampai 25 residu asam amino) dan polipeptida (mengandung > 25 residu asam

amino).

Asam Amino

Asam amino adalah asam karboksilat yang mempunyai gugus amino.

Berdasarkan biosintesis Asam amino tebagi dua jenis Asam amino yaitu :

Asam amino essential adalah asam amino yang tidak dapat di sintesis oleh

tubuh dan berasal dari makanan yang kita makan. Asam amino esensial hanya

dapat disintesis oleh sel-sel tumbuhan.

Contoh : Histidin, Isoleusin, Leusin, Lysin, Metionin, Fenilalanin, Treonin,

Triftofan, Valin.

Amino non essential adalah asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh dan

yang berasal dari tubuh.

Contoh : Alanin, Arginin, Asparagin, Asam aspartat, Cysteine, Asam glutamat,

Glutamine,Glycine, Proline, Serine, Tyrosine, Hydroxylysine, Hydroxyproline.

Sumber Asam amino :

1. Protein dalam makanan

2. Proses sintesa asam amino non essential (transaminasi terhadap

metabolite)

3. Degradasi protein tubuh.

Kegunaan asam amino :

1. Membentuk protein yang dibutuhkan

2. Membentuk glukosa

3. Membentuk badan-badan keton, dll

4. Menghasilkan energy

5. Membentuk molekul nonprotein (derivat asam amino).

Pengertian Metabolisme

Matabolisme adalah segala proses kimia yang terjadi di dalam tubuh

makhluk hidup. Proses metabolisme terbagi menjadi dua yaitu Anabolisme dan

Katabolisme. Anabolisme adalah proses sintesis molekul kimia kecil menjadi

besar yang mebutuhkan energi (ATP), sedangakan katabolisme adalah proses

penguraian molekul besar menjadi molekul kecil yang melepaskan energi (ATP).

Proses Metabolisme Protein

Proses metabolisme protein dimulai dari proses pencernaan di mulut

sampai di usus halus, dilanjutkan dengan proses metabolisme asam amino. Yaitu

sebagian besar zat makanan yang mengandung protein dipecahkan menjadi

molekul-molekul yang lebih kecil terlebih dahulu sebelum diabsorpsi dari saluran

pencernaan.

Perubahan kimia dalam proses pencernaan dilakukan dengan bantuan

enzim-enzim saluran pencernaan yang mengkatalisis hidrolisis protein menjadi

asam amino.

Berikut proses pencernaan protein :

Zat makanan yang mengandung protein masuk ke dalam mulut

Proses mengunyah

Kemudian masuk ke dalam lambung

Enzim pepsin bersama HCl mengubah protein asli menjadi proteosa dan

pepton yang masih merupakan derivat protein yang agak besar.

Isi lambung (kimus) yang konsistensinya kental seperti rum susu,

secara intermitten masuk ke dalam duodenum melalui spinkter

pilorus

Sekresi pankreas dan empedu yang sangat basa menetralkan asam dalam

kimus → pH menjadi alkali (perlu untuk aktivitas enzim berikutnya).

Getah pankreas yang mengandung enzim tripsin & kimotripsin →

mengubah protein asli, proteosa dan pepton menjadi polipeptida.

Getah pankreas yang juga mengandung enzim peptidase, yang terdiri atas:

Karboksipeptidase → menghidrolisis ikatan peptida terminal

Peptida yang pada ujung karboksil rantai polipeptida lebih rendah

Aminopeptidase & Dipeptidase → memecahkan ikatan peptida

terminal Asam amino pada ujung amino bebas rantai polipeptida

bebas

Isi duodenum terus masuk ke dalam usus

Proses hidrolisis peptida akan terus berlanjut sampai protein makanan

hampir seluruhnya berubah menjadi asam amino penyusunya

Asam amino di absorpsi oleh mukosa usus halus

Asam amino masuk ke dalam sirkulasi darah

Protein dalam makanan dicerna dalam lambung dan usus di katabolisme

menjadi asam amino yang diabsorbsi dan dibawa oleh darah. Asam amino dalam

darah di bawa ke hati menjadi asam amino dalam hati (ekstra sel), kemudian asam

amino tersebut ada yang di simpan dalam hati (intra sel) dan sebagian dibawa oleh

darah ke jaringan-jaringan tubuh.

 Asam amino yang dibawa ke hati dikatakan ekstra sel karena sebagian

asam amino dalam hati ini kemudian akan dibawa sebagian keluar dari sel atau

menuju ke seluruh jaringan tubuh yang membutuhkan. Setelah masuk ke jaringan-

jaringan tubuh asam amino ini akan masuk ke sel-sel tubuh (asam amino dalam

sel).

Dan sebagiannya lagi tetap didalam hati (intra sel) sebagai cadangan

protein dalam tubuh, bila tubuh kekurangan protein maka asam amino ini diubah

menjadi protein dan sebaliknya jika tubuh membutuhkan asam amino dari dalam

tubuh maka protein di rombak kembali menjadi asam amino. Dan asam amino ini

juga berfungsi membentuk senyawa N lain yang berfungsi untuk pembentukan

sel-sel tubuh, senyawa nitrogen ini merupakan bagian utama dari semu protein,

enzim, dan proses metabolik yang disertakan pada sintesa dan perpindahan energi.

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.

Bila ada kelebihan asam amino dari jumlah yang digunakan maka asam

amino diubah menjadi asam keto. Proses perubahan tersebut terjadi dalam siklus

asam sitrat. Atau diubah mejadi urea. Berikut proses perubahan asam amino

menjadi asam keto dalam siklus sitrat.

Asam amino yang dibuat dalam hati atau dihasilkan dari proses

katabolisme protein dalam hati, dibawa oleh darah kedalam jaringan untuk

digunakan. Proses anabolisme dan katabolisme terjadi dalam hati dan jaringan.

Asam amino yang terdapat dalam darah berasal dari tiga sumber yaitu:   Absorbsi

melalui dinding usus, Hasil katabolisme protein dalam sel, Hasil anabolisme asam

amino dalam sel

Proses Metabolisme Asam Amino

Asam-asam amino tidak dapat disimpan oleh tubuh. Jika jumlah asam

amino berlebihan atau terjadi kekurangan sumber energi lain (karbohidrat dan

protein), tubuh akan menggunakan asam amino sebagai sumber energi. Tidak

seperti karbohidrat dan lipid, asam amino memerlukan pelepasan gugus amin.

Gugus amin ini kemudian dibuang karena bersifat toksik bagi tubuh.

Ada 2 tahap pelepasan gugus amin dari asam amino, yaitu:

1) Transaminasi

→ Proses pemindahan gugus amino (gugus yang mengandung unsure N)

dari asam amino yang menghasilkan asam piruvat dan glutamate.

Transaminasi adalah proses katabolisme asam amino yang melibatkan

pemindahan gugus amino dari asam amino yang satu ke asam amino yang lain.

Pada proses ini tidak ada gugus amino yang hilang, karena setiap gugus amino

yang lepas diikat oleh senyawa keton. Gugus amino tersebut dipindahkan pada

salah satu dari tiga senyawa keton yaitu asam piruvat, oksaloasetat atau α

ketoglutarat.

Proses transaminasi terjadi pada mitokondria dan ada pula yang terjadi pada

sitoplasma. Proses transaminasi ini dibantu oleh dua enzim yaitu alanin

transaminasi dan glutamat transaminasi yang berfungsi sebagai katalisator. Alanin

transaminasi mempunyai suatu kelebihan tersendiri pada asam piruvat-alanin

sebagai satu pasang substrat tetapi tidak kepada asam asam amino yang lain.

Alanin transaminasi terdapat dalam jumlah banyak, oleh karena itu alanin

transaminasi yang di hasilkan dari proses transaminasi diubah menjadi glutamat

transaminasi. Glutamate transaminasi mempunyai kelebihan tersendiri terhadap

glutamate-ketoglutarat sebagai satu pasang substrat dan seperti alanin

transaminasi yang tidak memiliki kelebihan terhadap pasangan asam amino yang

lain. Kerja dari enzim enzim transaminasi tersebut dibantu oleh piridoksalfosfat

sebagai koenzim.

Pada proses transaminasi, diperoleh asam piruvat dan glutamate sebagai hasil

rekasi yang terjadi antara analin (asam amino) dengan α-ketoglutarat. Asam

piruvat selanjutnya akan masuk kedalam siklus asam sitrat (siklus krebs),

sementara glutamate akan masuk kedalam proses deaminasi.

Gambar 1

Contoh reaksi transaminasi. Perhatikan alanin mengalami transaminasi menjadi

glutamat. Pada reaksi ini dibutuhkan enzim alanin aminotransferase.

2) Deaminasi oksidatif

→ Pelepasan amin dari glutamat menghasilkan ion ammonium.

→ proses perubahan asam amino menjadi asam keto

Deaminasi merupakan proses pelepasan gugus amino (gugus yang

mengandung N). Contoh konkrit proses deaminasi adalah ketika mengonsumsi

protein, maka di dalam tubuh akan diubah menjadi asam amino, kemudian asam

amino akan dipecah lagi yang hasil akhirnya adalah amoniak. Tapi karena

amoniak itu bersifat sangat toksik—amoniak itu tidak boleh ada di dalam darah,

apalagi di otak—maka diubah menjadi urea. Urea kemudian akan diekskresikan

dari dalam tubuh dalam bentuk urine.

Gambar 2

Glutamat juga dapat memindahkan amin ke rantai karbon lainnya,

menghasilkan asam amino baru.

Contoh reaksi deaminasi oksidatif. Perhatikan glutamat mengalami deaminasi

menghasilkan amonium (NH4+). Selanjutnya ion amonium masuk ke dalam siklus

urea.

Gambar 3

Ringkasan skematik mengenai reaksi transaminasi dan deaminasi oksidatif

Setelah mengalami pelepasan gugus amin, asam-asam amino (asam

piruvat) dapat memasuki siklus asam sitrat (siklus krebs) melalui jalur yang

beraneka ragam, untuk menghasilkan energy (ATP) yang diperlukan oleh tubuh,

CO2 (karbon dioksida), dan H2O (air).

Gambar 4

Tempat-tempat masuknya asam amino ke dalam sikulus asam sitrat untuk

produksi energy

Sementara pada gugus amin dari glutamate akan dilepaskan dan gugus

amin tersebut (NH4+) selanjutnya masuk ke dalam siklus urea di hati. Dalam

siklus ini dihasilkan urea yang selanjutnya dibuang melalui ginjal berupa urin.

Proses yang terjadi di dalam siklus urea digambarkan terdiri atas beberapa tahap

yaitu:

1. Dengan peran enzim karbamoil fosfat sintase I, ion amonium bereaksi dengan

CO2 menghasilkan karbamoil fosfat. Dalam raksi ini diperlukan energi dari ATP

2. Dengan peran enzim ornitin transkarbamoilase, karbamoil fosfat bereaksi dengan

L-ornitin menghasilkan L-sitrulin dan gugus fosfat dilepaskan

3. Dengan peran enzim argininosuksinat sintase, L-sitrulin bereaksi dengan L-

aspartat menghasilkan L-argininosuksinat. Reaksi ini membutuhkan energi dari

ATP

4. Dengan peran enzim argininosuksinat liase, L-argininosuksinat dipecah menjadi

fumarat dan L-arginin

5. Dengan peran enzim arginase, penambahan H2O terhadap L-arginin akan

menghasilkan L-ornitin dan urea.

Gambar 5

Tahapan-tahapan proses yang terjadi di dalam siklus urea

Pengertian Siklus Urea dan Tahap Siklus Urea

Siklus urea merupakan pelepasan gugus NH₂pada asam amino dalam bentu

kamoniak melalui reaksi transaminase dan deaminasi, kemudian dikeluarkan

dalam bentuk urea dari urine

Tahapan Siklus Urea

a. Reaksi 1 :

Sintesis Karbamoil Fosfat

Dalam reaksi pembentukan karbami l fosfatini, 1 mol amonia bereaksi

dengan 1 mol karbondioksida dengan bantuan enzim karbamil fosfat sintetase.

Reaksi ini membutuhkan energi,  karenanya reaksi ini melibatkan 2 mol ATP

yang diubah menjadi 2 ADP.

b. Reaksi 2 :

Pembentukan Sitrulin

Dalam reaksi ini bagian karbamoil fosfat akan memberikan gugus

karbamoilnya kepada ornitin membentuk sitrulin oleh kerja enzim ornitin

transkarbamoilase.

Karbamoil fosfat + ornitin → sitrulin + Pi + H+

Selanjutnya sitrulin akan meninggalkan mitokondria menuju bagian cair

(sitoplasma) sel hati, tempat berlangsung siklus urea.

c. Reaksi 3 :

Pembentukan Asam Argininosuksinat

Dalam proses ini, sitrulin bereaksi dengan asam aspartate membentuk

asam argininesuksinat. Reaksi ini berlangsung dengan bantuan enzim

argininesubsinat sintetase. Dalam reaksi tersebut ATP merupakan sumber energi

dengan jalan melepaskan gugus fosfat dan berubah menjadi AMP .

d. Reaksi 4 :

Penguraian Asam Argininosuksinat

Dalam reaksi ini asam argininesuksinat diuraikan menjadi arginine dan

asam fumarat. Reaksi ini berlangsung dengan bantuan enzim argininesuksinase,

suatu enzim yang terdapat dalam hati dan ginjal.

Arginino suksinat   →      arginin +  fumarat

e. Reaksi 5 ;

Penguraian Arginin

Reaksi terakhir ini melengkapi tahap reaksi pada siklus urea. Dalam reaksi

ini arginine diuraikan menjadi urea dan ornitin.Enzim yang bekerja sebagai katalis

dalam reaksi penguraian ini arginase  yang terdapat dalam hati.Ornitin yang

terbentuk dalam reaksi hidrolisis ini bereaksi kembali dengan karbamilfosfat

untuk membentuk sitrulin. Demikian seterusnya reaksi berlangsung secara

berulang-ulang merupakan suatu siklus. Adapun urea yang terbentuk dikeluarkan

dari tubuh melalui urine.

PERANAN SIKLUS UREA DALAM TUBUH

Asam amino yang berasal protein dalam makanan diabsorsi melalui

transpor aktif dan dibawa ke hati. Di hati, asam amino disintesis menjadi molekul

protein atau dilepas ke dalam sirkulasi untuk ditranspor ke dalam sel lain. Setelah

memasuki sel-sel tubuh asam amino bergabung dengan ikatan peptida untuk

membentuk protein seluler yang dipakai untuk pertumbuhan dan regenerasi

jaringan. Hanya ada sedikit simpanan asam amino dalam sel-sel tubuh, kecuali

sel-sel hati. Protein intraseluler tubuh sendiri terus terhidrolisis menjadi asam

amino dan disintesis ulang menjadi protein. Asam amino dari makanan dan asam

amino dari penguraian protein intraseluler membentuk kelompok asam amino

utama yang memenuhi kebutuhan tubuh.

Penguraian asam amino untuk energi berlangsung di hati. Jika sel telah

mendapatkan protein yang mencukupi kebutuhannya, setiap asam amino

tambahan akan dipakai sebagai energi atau disimpan sebagai lemak. Urea tidak

diputus oleh enzim manusia. Namun, bakteri, termasuk bakteri yang terdapat

dalam saluran cerna manusia, dapat memutuskan urea menjadi amonia dan CO₂.

(urease, enzim yang mengkatalisis reaksi ini, merupakan enzim pertama yang

dapat dikristalisasi).

Sampai tahap tertentu, manusia mengekskresikan urea ke dalam usus dan

air liur. Bakteri usus mengubah urea menjadi amonia. Amonia ini serta amonia

yang dihasilkan oleh reaksi bakteri lain di dalam usus, diserap masuk ke dalam

vena porta hepatika. Dalam keadaan normal, amonia ini diekstrasi oleh hati dan

diubah menjadi urea.

Biosintesis Protein

Penyusunan protein yang merupakan bagian dari protoplasma berbentuk

suatu rantai panjang, sedangkan molekul protein-protein yang lain mirip bola.

Sintesis protein adalah proses pembentukan protein dari monomer peptida yang

diatur susunannya oleh kode genetik. Sintesis protein dimulai dari anak inti sel,

sitoplasma dan ribosom. Sintesis protein terdiri dari 3 tahapan besar yaitu:

a. Transkripsi.

DNA membuka menjadi 2 rantai terpisah. Karena mRNA berantai tunggal,

maka salah satu rantai DNA ditranskripsi (dicopy). Rantai yang ditranskripsi

dinamakan DNA sense atau template dan kode genetik yang dikode disebut

kodogen. Sedangkan yang tidak ditranskripsi disebut DNA

antisense/komplementer. RNA Polimerase membuka pilinan rantai DNA dan

memasukkan nukleotida-nukleotida untuk berpasangan dengan DNA sense

sehingga terbentuklah rantai mRNA.

b. Translasi

Translasi adalah proses penerjemahan urutan nukleotida atau kodon yang

ada pada molekul mRNA menjadi rangkaian asam-asam amino yang menyusun

suatu polipeptida atau protein. Transkripsi dan translasi merupakan dua proses

utama yang menghubungkan gen ke protein. Translasi hanya terjadi pada molekul

mRNA, sedangkan rRNA dan tRNA tidak ditranslasi. Molekul mRNA yang

merupakan salinan urutan DNA menyusun suatu gen dalam bentuk kerangka

baca terbuka. mRNA membawa informasi urutan asam amino.

Tempat translasi ini ialah ribosom, partikel kompleks yang memfasilitasi

perangkaian secara teratur asam amino menjadi rantai polipeptida.  Asam amino

yang akan dirangkaikan dengan asam amino lainnya dibawa oleh tRNA. Setiap

asam amino akan dibawa oleh tRNA yang spesifik ke dalam kompleks mRNA-

ribosom

Proses translasi berupa penerjemahan kodon atau urutan nukleotida yang

terdiri atas tiga nukleotida berurutan yang menyandi suatu asam amino tertentu.

Kodon pada mRNA akan berpasangan dengan antikodon yang ada pada tRNA.

Setiap tRNA mempunyai antikodon yang spesifik. Tiga nukleotida di anti kodon

tRNA saling berpasangan dengan tiga nukleotida dalam kodon mRNA menyandi

asam amino tertentu.

Translasi menjadi tiga tahap yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi.

Semua tahapan ini memerlukan faktor-faktor protein yang membantu mRNA,

tRNA, dan ribosom selama proses translasi. Inisiasi dan elongasi rantai

polipeptida juga membutuhkan sejumlah energi. Energi ini disediakan oleh GTP

(guanosin triphosphat), suatu molekul yang mirip dengan ATP.

1.  Inisiasi

Tahap inisiasi dari translasi terjadi dengan adanya mRNA, sebuah tRNA

yang memuat asam amino pertama dari polipeptida, dan dua sub unit ribosom.

Dalam kompleks inisisasi, ribosom “membaca” kodon pada mRNA. Pembacaan

dilakukan untuk setiap 3 urutan basa hingga selesai seluruhnya. Sebagai catatan

ribosom yang datang untuk membaca kodon biasanya tidak hanya satu,

melainkan beberapa ribosom yang dikenal sebagai polisom membentuk

rangkaian mirip tusuk sate, di mana tusuknya adalah “mRNA” dan daging adalah

“ribosomnya”. Dengan demikian, proses pembacaan kodon dapat berlangsung

secara berurutan. Ketika kodon I terbaca ribosom (misal kodonnya AUG), tRNA

yang membawa antikodon UAC dan asam amino metionin datang. tRNA masuk

ke celah ribosom.

Ribosom di sini berfungsi untuk memudahkan perlekatan yang spesifik

antara antikodon tRNA dengan kodon mRNA selama sintesis protein. Sub unit

ribosom dibangun oleh protein-protein dan molekul-molekul RNA ribosomal.

2.  Elongasi

Pada tahap elongasi dari translasi, asam amino-asam amino ditambahkan

satu per satu diawali dari asam amino pertama (metionin). Ribosom akan terus

bergerak dan membaca kodon-kodon di sepanjang mRNA. Masing-masing kodon

akan diterjemahkan oleh tRNA yang membawa asam amino yang dikode oleh

pasangan komplemen antikodon tRNA tersebut. Di dalam ribosom, metionin

yang pertama kali masuk dirangkaikan dengan asam amino yang di sampingnya

membentuk dipeptida.

Ribosom terus bergeser, membaca kodon berikutnya. Asam amino

berikutnya dirangkaikan dengan dipeptida yang telah terbentuk sehingga

membentuk tripeptida. Demikian seterusnya proses pembacaan kode genetika itu

berlangsung di dalam ribobom, yang diterjemahkan ke dalam bentuk asam amino

guna dirangkai menjadi polipeptida.

Kodon mRNA pada ribosom membentuk ikatan hidrogen dengan

antikodon molekul tRNA yang baru masuk yang membawa asam amino yang

tepat. Molekul mRNA yang telah melepaskan asam amino akan kembali ke

sitoplasma untuk mengulangi kembali pengangkutan asam amino. Molekul rRNA

dari sub unit ribosom besar berfungsi sebagai enzim, yaitu mengkatalisis

pembentukan ikatan peptida yang menggabungkan polipeptida yang memanjang

ke asam amino yang baru tiba.

3.  Terminasi

Tahap akhir translasi adalah terminasi. Elongasi berlanjut hingga ribosom

mencapai kodon stop. Triplet basa kodon stop adalah UAA, UAG, dan UGA.

Kodon stop tidak mengkode suatu asam amino melainkan bertindak  sebagai

sinyal untuk menghentikan translasi. Polipeptida yang dibentuk kemudian

“diproses” menjadi protein.

Kelainan Metabolisme Protein

Metabolisme adalah proses pengolahan (pembentukan dan penguraian)

zat-zat yang diperlukan oleh tubuh agar tubuh dapat menjalankan fungsinya.

Gangguan metabolisme protein menyebabkan ketidak seimbangan zat-zat dalam

tubuh.protein merupakan sumber energi bagi tubuh.

Salah satu penyakit akibat gangguan metabolisme protein dijelaskan

dengan ditemukannya penyakit yang terjadi karena kekurangan protein.

Kekurangan protein hampir selalu disertai dengan kekurangan energi. Hubungan

antara kekurangan protein dan energi dapat tejadi karena protein merupakan salah

satu sumber utama pengahasil energi. Jika dalam makanan yang kita makan

kurang mengandung kurang mengandung energi maka tubuh akan mengambil

protein lebih banyak untuk menjadi energi. Ini berarti protein dalam tubuh akan

semakin berkurang. Penyakit yang terjadi karena kekurangan energi dan protein

ini biasa disebut dengan penyakit Kurang Energi Protein (KEP).

Penyakit ini ditemukan pada anak-anak atau ibu hamil. Penyakit KEP ini

juga dapat menyerang orang dewasa. Misalnya pada orang yang mengalami

kelaparan dalam waktu yang lama atau menderita penyakit kronis. Namun pada

umumnya penyakit terjadi pada anak-anak antara usia 2-5 tahun, ketika mereka

berhenti minum ASI dan menerima makanan tambahan. Yang kurang

mengandung protein atau tidak sama sekali.Ketika penyakit KEP ini menyerang

seorang anak, maka akan mucul gejala-gejala seperti kekurangan energi

(Marasmus ) dan kekurangan protein ( Kwashiorkor ).

Pada penderita Marasmus pertumbuhan penderita/anak yaitu berat badan

dan tinggi badan terganggu, penderita sangat kurus, adanya perbesaran hati, kulit

tampak keriput, pada bagian muka terdapat kulit yang berlipat-lipat sehingga

muka anak seperti muka orang tua yang sudah keriput, mudah terserang diare,

infeksi saluran pernapasan dan batuk rejan. Pada penderita Kwashiorkor ciri-ciri

yang terjadi adalah adanya gangguan pada pertumbuhan berat badan dan tinggi

badan, lemah, kurus, apatis, kulit tampak kering, rambut tipis atau jarang,

kehilangan nafsu makan, diare, adanya perbesaran pada hati, dan anemia.

Defisiensi protein terjadi pada pemasukan protein kurang → kekurangan

kalori, asam amino, mineral, dan faktor lipotropik. Akibatnya :

Pertumbuhan tubuh

Pemeliharaan jaringan tubuh

Pembentukkan zat anti dan serum protein akan terganggu.

Penderita mudah terserang penyakit infeksi, perjalanan infeksi berat, luka

sukar sembuh dan mudah terserang penyakit hati akibat kekurangan faktor

lipotropik.

Ada lagi 2 penyakit akibat gangguan metabolism protein yaitu

1. Hipoproteinemia. Disebabkan karena beberapa hal tersebut :

a. Ekresi protein darah berlebihan melalui air kemih

b. Pembentukan albumin terganggu spt pada penyakit hati

c. Absorpsi albumin berkurang akibat kelaparan atau penyakit usus, juga pada

penyakit ginjal

2. Hipo dan Agammaglubulinemia

Hipo dan Agammaglubulinemia Ada tiga jenis yaitu

a. Hipoagammaglobulinemia kongenital

Penyakit herediter, terutama anak laki-laki antara 9 – 12 thn

Mudah terserang infeksi. Kematian sering terjadi akibat infeksi

Plasma darah tidak mengandung gamma protein

Dapat terjadi penyakit hipersensitivas (ex: penyakit artritis) karena

tubuh tidak dapat membentuk Ig.

b. Hipo/ (a) gammaglobulinemia didapat Pada pria dan wanita pada semua

usia ditandai dengan:

      Penderita mudah terkena infeksi

      Terjadi hiperplasi konpensatorik sel retikulum → mengakibatkan

limfadenopathi dan splenomegali

c. Hipoagammaglobulinemia sementara

      Hanya ditemukan pada bayi

      Merupakan peralihan pada waktu gamma globulin yang didapat dari

ibu habis dan anak harus membentuk gamma globulin sendiri

Penyakit karena kelebihan metabolisme protein tidak ditemukan secara

langsung tapi kelbihan produksi protein dapat disebaban karena gangguan kerja

insulin. Seperti misalnya diabetes mellitus, dan diabetes insipidus.

BAB III

KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Protein adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang

merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan

satu sama lain dengan ikatan peptida.

Protein yang terkandung pada makanan akan dicerna dan akan dirubah menjadi

asam amino.

Asam amino akan mengalami proses transaminasi, yaitu proses pemindahan

gugus amin yang terdapat pada asam amino (alanin/glutamine/lainnya) ke

dalam senyawa asam alfa-keto yang menghasilkan asam piruvat dan jenis asam

amino yang lainnya.

Asam piruvat akan memasuki siklus asam sitrat (siklus krebs) yang akan

menghasilkan energy, gas CO2 dan H2O.

Sementara Asam Amino tersebut (Glutamate/alanin/lainnya) kemudian

mengalami proses deaminasi, yaitu proses pemutusan gugus amin, sehingga

dihasilkan ion ammonia.

Ion ammonia hasil dari proses transaminasi dan deaminasi akan memasuki

siklus urea untuk kemudiaan dihasilkan urea yang akan dieksresikan ke luar

tubuh melalui urine karena sifatnya yang toksik. Namun, gugus amin tersebut

dapat pula bergabung dengan rantai karbon lainnya, sehingga dapat

menghasilkan asam amino yang baru.

Siklus urea merupakan pelepasan gugus NH₂pada asam amino dalam bentu

kamoniak melalui reaksi transaminase dan deaminasi, kemudian dikeluarkan

dalam bentuk urea dari urine

B. SARAN

Pembuatan makalah ini masih banyak membutuhkan kritik dan saran

untuk dapat memperbaiki dan meningkatkan lagi. Jika masih ada

kekurangan dalam penyusunan makalah ini. Kritik juga dapat membangun

kreativitas kami lebih luas dan lebih baik lagi

DAFTAR PUSTAKA

Colby. 1992. Ringkasan Biokimia Harper. Alih Bahasa: Adji Dharma.

Jakarta: EGC.

Harjasasmita. 1996. Ikhtisar Biokimia dasar B. Jakarta: FKUI.

Toha. 2001. Biokimia. Metabolisme Biomolekul. Bandung: Alfabeta.

Poedjiadi, Supriyanti. 2007. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: UI Press.

http://dc205.4shared.com/img/qUZBrg-G/preview.html. Diakses pada 31

Desember 2012.

Poedjiadi, Supriyanti. 2007. Dasar-dasar Biokimia. Bandung: UI Pres