BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Istilah protein berasal dari kata Yunani “Proteos” yang berarti yang utama atau yang

didahulukan. Kata ini diperkenalkan oleh seorang ahli kimia Belanda, Gerardus Mulder

(1801 – 1880), karena ia berpendapat bahwa protein adalah zat yang paling penting dalam

setiap organisme.

Protein adalah bagian dari semua sel hidup dan merupakan bagian terbesar tubuh

sesudah air. Seperlima bagian tubuh adalah protein, setengahnya ada di dalam otot, seperlima

di dalam tulang dan tulang rawan, sepersepuluh di dalam kulit dan selebihnya di dalam

jaringan lain dan cairan tubuh. Semua enzim, berbagai hormon, pengangkut zat – zat gizi dan

darah, matriks intraseluler dan sebagainya adalah protein. Di samping itu asam amino yang

membentuk protein bertindak sebagai prekursor sebagian besar koenzim, hormon, asam

nukleat, dan molekul – molekul yang esensial untuk kehidupan.

Protein mempunyai fungsi khas yang tidak dapat digunakan oleh gizi lain, yaitu

membangun serta memelihara sel – sel dan jaringan tubuh.

Kita memperoleh protein dari makanan yang berasal dari hewan atau tumbuhan.

Protein yang berasal dari hewan disebut protein hewani, sedangkan yang berasal dari

tumbuhan disebut protein nabati. Beberapa makanan sumber protein adalah daging, telur,

susu, ikan, beras, kacang, kedelai, gandum, jagung, dan buah – buahan.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa pengertian dari protein ?

2. Apa saja makanan sumber protein ?

3. Apa saja fungsi – fungsi protein ?

4. Bagaimana struktur protein ?

5. Apa saja klasifikasi protein ?

6. Apa saja sifat – sifat protein ?

7. Bagaimana mutu protein ?

8. Bagaimana proses pencernaan, absorpsi, dan transportasi protein ?

9. Bagaimana proses metabolisme protein ?

1

1.3 Tujuan

1. Untuk mengetahui dari protein

2. Untuk mengetahui apa saja makanan sumber protein

3. Untuk mengetahui apa saja fungsi – fungsi protein

4. Untuk mengetahui bagaimana struktur protein

5. Untuk mengetahui apa saja klasifikasi protein

6. Untuk mengetahui apa saja sifat – sifat protein

7. Untuk mengetahui bagaimana mutu protein

8. Untuk mengetahui bagaimana proses pencernaan, absorpsi, dan transportasi protein

9. Untuk mengetahui bagaimana proses metabolisme protein

2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Protein

Protein adalah suatu polipeptida yang mempunyai bobot molekul yang sangat

bervariasi, dari 5000 hingga lebih dari satu juta. Protein terdiri atas rantai – rantai panjang

asam amino, yang terikat satu sama lain dalam ikatan peptida. Asam amino terdiri atas unsur–

unsur karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen, beberapa asam amino di samping itu

mengandung unsur – unsur fosfor, besi, sulfur, iodium, dan kobalt. Di samping berat molekul

yang berbeda – beda, protein mempunyai sifat yang berbeda – beda pula. Ada protein yang

mudah larut dalam air, tetapi ada juga yang sukar larut dalam air. Rambut dan kuku adalah

suatu protein yang tidak larut dalam air dan tidak mudah bereaksi, sedangkan protein yang

terdapat dalam bagian putih telur mudah larut dalam air dan mudah bereaksi.

2.2 Sumber Protein

Makanan yang menjadi sumber protein antara lain :

1. Daging

2. Telur

3. Susu

4. Ikan

5. Kacang – kacangan

2.3 Fungsi Protein

1. Pertumbuhan dan pemeliharaan

Sebelum sel –sel dapat mensintesis protein baru, harus tersedia semua asam amino

esensial yang diperlukan dan cukup nitrogen atau ikatan amino (NH2) guna

pembentukan asam – asam amino non esensial yang diperlukan.

Protein tubuh berada dalam keadaan dinamis, yang secara bergantian di pecah dan di

sintesisi kembali. Tiap hari sebanyak 3% jumlah protein total berada dalam keadaan

berubah ini. Dinding usus yang setiap 4-6 hari harus diganti, membutuhkan sintesis 70

gram protein setiap hari. Tubuh sangat efisien dalam memelihara protein tang ada dan

menggunakan kembali asam amino yang diperoleh dari pemecahan jaringan untuk

membangun kembali jaringan yang sama atau jaringan lain.

3

2. Pembentukan ikatan – ikatan esensial tubuh

Hormon – hormon seperti tiroid, insulin dan epinefrin adalah protein, demikian pula

berbagai enzim. Ikatan –ikatan ini bertindak sebagai katalisator atau membantu

perubahan – perubahan biokimia yang terjadi di dalam tubuh.

3. Mengatur keseimbangan air

Cairan tubuh didapat dalam tiga kompartemen : intraselular (di dalam sel),

ekstraseluler/interselular (di antara sel) dan intravaskular ( di dalam pembuluh darah).

Kompartemen – kompartemen ini dipisahkan satu sama lain oleh membran sel.

Distribusi cairan di dalam kompartemen kompertemen ini harus dijaga dalam

keadaan seimbang atau homeostasis. Keseimbangn ini diperoleh melalui sistem

kompleks yang ,elibatkan protein dan elektrolit.

4. Memelihara netralitas tubuh

Protein tubuh bertindak sebagai buffer, yaitu bereaksi dengan asam dan basa untuk

menjaga pH pada taraf konstan. Sebagian besar jaringan tubuh berfungsi dalam

keadaan pH netral atau sedikit alkali (pH 7,35 – 7,45).

5. Pembentukan antibodi

Kemampuan tubuh untuk memerangi infeksi bergantung pada kemampuannya untuk

memproduksi antibodo terhadap organisme yang menyebabkan infeksi tertentu atau

terhadap bahan –bahan asing yang memasuki tubuh.

6. Mengangkut zat – zat gizi

Protein memegang peranan esensial dalam mengangkut zat – zat gizi dari saluran

cerna melalui dinding saluran cerna ke dalam darah, dari darah ke jaringan – jaringan,

dan melalui membran sel ke dalam sel- sel.

7. Sumber energi

Sebagai sumber energi, protein ekuivalen dengan karbohidrat, karena menghasilkan 4

kkal/g protein. Namun, protein sebagai sumber energi relatif lebih mahal, baik dalam

harga maupun dalam jumlah energi yang dibutuhkan untuk metabolisme energi.

4

2.4 Struktur Protein

Ada empat tingkat stuktur dasar protein, yaitu struktur primer, sekunder, tersier dan

kuarterner.

1. Struktur primer

Struktur primer adalah urutan asam-asam amino yang membentuk rantai polipeptida.

2. Struktur sekunder

Struktur sekunder protein bersifat reguler, pola lipatan berulang dari rangka protein.

Dua pola terbanyak adalah alpha helix dan beta sheet.

Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut:

a. alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino

berbentuk seperti spiral.

b. beta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar yang

tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan

hidrogen atau ikatan tiol (S-H).

c. beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta").

d. gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma").

3. Struktur tersier

Struktur tersier protein adalah lipatan secara keseluruhan dari rantai polipeptida

sehingga membentuk struktur 3 dimensi tertentu. Sebagai contoh, struktur tersier

enzim sering padat, berbentuk globuler.

5

4. Struktur kuartener

Beberapa protein tersusun atas lebih dari satu rantai polipeptida. Struktur kuartener

menggambarkan subunit-subunit yang berbeda dipak bersama-sama membentuk

struktur protein. Sebagai contoh adalah molekul hemoglobin manusia yang tersusun

atas 4 subunit.

2.5 Klasifikasi Protein

1. Berdasarkan komposisi protein dibagi menjadi dua kelompok utama yaitu :

a. Protein sederhana adalah protein yang hanya terdiri atas molekul – molekul

asam amino.

b. Protein gabungan adalah protein yang terdiri atas protein dan gugus bukan

protein. Gugus ini disebut gugus prostetik dan terdiri atas karbohidrat, lipid,

atau asam nukleat.

2. Berdasarkan struktur molekulnya, protein dapat dibagi menjadi 3 golongan utama,

yaitu :

a. Protein Bentuk Serabut (fibrous)

Protein bentuk serabut terdiri atas beberapa rantai peptida berbentuk

spiral yang terjalin satu sama lain sehingga menyerupai batang yang

6

kaku.Karakteristik protein serabut adalah rendahnya daya larut,

mempunyaikekuatan mekanis yang tinggi dan tahan terhadap enzim

pencernaan. Protein ini terdapat dalam unsur-unsur struktur tubuh.

Kolagen merupakan protein utama jaringan ikat. Kolagen tidak larut

dalam air, mudah berubah menjadi gelatin bila direbus dalam air, asam encer

atau alkali. Kolagen tidak mengandung triptofan tapi banyak mengandung

hidroksiprolin dan hidroksilisin. Sebanyak 30 % protein total manusia adalah

kolagen.

Elastin terdapat dalam urat, otot, arteri (pembuluh darah) dan jaringan

elastis lain. Elastin tidak dapat diubah menjadi gelatin.

Keratin adalah protein rambut dan kuku. Protein ini megandung

banyak sulfur dalam bentuk sistein. Rambut manusia mengandung 14 %

sistein.

Miosin merupakan protein utama serat otot.

b. Protein Globular

Protein globular berbentuk bola, terdapat dalam cairan jaringan tubuh.

Protein ini larut dalam larutan garam dan asam encer, mudah berubah dibawah

pengaruh suhu, konsentrasi garam serta mudah mengalami denaturasi. Yang

termasuk dalam protein globular adalah (Albumin, Globulin, Histon, dan

Protamin).

Albumin terdapat dalam telur, susu, plasma dan hemoglobin. Albumin

larut dalam air dan mengalami koagulasi bila dipanaskan.

Globulin terdapat dalam otot, serum, kuning telur dan biji tumbuh –

tumbuhan. Globulin tidak larut dalam air tetapi larut dalam larutan garam

encer dan garam dapur dan mengendap dalam larutan garam konsentrasi

tinggi. Globuin mengalami koagulasi bila dipanaskan.

Histon terdapat dalam jaringan – jaringan kelenjar tertentu seperti

timus dan pankreas. Histon di dalam sel terikat dengan asam nukleat.

Protamin dihubungkan dengan asam nukleat.

7

c. Protein Konjugasi

Protein konjugasi adalah protein sederhana yang terikat dengan bahan-

bahan non asam amino. Yang termasuk dalam protein globular adalah

(Nukleoprotein, Lipoprotein, Fosfoprotein dan Metaloprotein).

Nukleoprotein adalah kombinasi protein dengan asam nukleat dan

mengandung 9 – 10 %fosfat. Nukleoprotein terdapat dalam inti sel dan

merupakan bagian penting DNA dan RNA (pembawa gen).

Lipoprotein adalah protein larut air yang berkonjugasi dengan lipida

seperti lesitin dan kolesterol. Lipoprotein terdapat dalam plasma dan berfungsi

sebagai pengangkut lipida dalam tubuh.

Fosfoprotein adalah protein yang terikat melalui ikatan ester dengan

asam fosfat seperti pada kasein dalam susu.

Metaloprotein adalah protein yang terikat dengan mineral, seperti

feritin dan hemosiderin dimana mineralnya adalah zat besi, tembaga dan seng.

2.6 Sifat Protein

1. Ionisasi

Seperti asam amino, protein yang larut dalam air akan membentuk ion yang

mempunyai muatan positif dan negatif. Dalam suasana asam molekul protein akan

mementuk ion positif, sedangkan dalam suasana basa akan membentuk ion negatif.

Pada titik isolistrik protein mempunyai muatan positif dan negati yang sama, sehingga

tidak bergerat ke arah elektroda positif maupun negatif apabila ditempatkan di antara

kedua elektroda tersebut.

2. Denaturasi

Denaturasi adalah suatu keadaan telah terjadinya perubahan struktur protein

yang mencakup perubahan bentuk dan lipatan molekul, tanpa menyebabkan

pemutusan atau kerusakan lipatan antar asam amino dan struktur primer protein. Salah

satu penyebab denaturasi protein adalah perubahan temperatur, dan juga perubahan

pH. Faktor-faktor lain yang dapat menyebabkan denaturasi adalah detergent, radiasi

zat pengoksidasi atau pereduksi, dan perubahan jenis pelarut. 

8

3. Viskositas

Viskositas adalah tahanan yang timbul oleh adanya gesekan antara molekul –

moleku di dalam zat cair yang mengalir. Suatu larutan protein dalam air mempunyai

viskositas atau kekentalan yang relatif lebih besar daripada viskositas air sebagai

pelarutnya. Pada umumnya viskositas suatu larutan tidak ditentukan atau diukur

secara absolut, tetapi ditentukan viskositas relatif, yaitu dibandingkan terhadap

viskositas zat caair tertentu.

4. Kristalisasi

Banyak protein yang telah dapat diperoleh dalam bentuk kristal. Meskipun

demikian proses kristalisasi ntuk berbagai jenis protein tidak selalu sama artinya ada

yang dengan mudah dapat terkristalisasi, tetapi ada pula yang sukar. Proses

kristalisasi protein sering dilakukan dengan jalan penambahan garam amoniumsulfat

atau NaCl pada larutan denagn pengaturan pH pada titik isolostriknya.

5. Sisitem Koloid

Sistem koloid adalah sistem yang heterogen, terdiri atas dua fase, yaitu

partikel kecil yang terdispersi dan medium atau pelarutnya. Protein mempunyai

molekul yang besar atau molekulmakro apabila dilarutkan dalam air mempunyai sifat

koloid, yaitu tidak dapat menembus membran atau kertas perkamen, tetapi tidak

cukup besar sehingga tidak dapat mengendap secara alami.

2.7 Mutu Protein

Mutu protein ditentukan oleh jenis dan proporsi asam amino yang dikandungnya.

Protein komplit atau ptoein dengan nilai biologi tinggi atau bermutu tinggi adalah protein

yang mengandung semua jenis asam amino esensial dalam proporsi yang sesuai untuk

keperluan pertumbuhan. Semua protein hewani, kecuali gelatin merupakan protein komplit.

Gelatin kurang dalam asam amino triptofan.

Protein tidak komplit atau protein bermutu rendah adalah protein yang tidak

mengandung atau mengandung dalam jumlah kurang satu atau lebih asam amino sensial.

Sebagian besar protein nabati kecuali kacang kedelai dan kacang – kacangan lain merupakan

protein tidak komplit.

Beberapa jenis protein mengandung semua macam asam amino esensial, namun

masing – masing dalam jumlah terbatas namun cukup untuk perbaikan jaringan tubuh akan

9

tetapi tidak cukup untuk pertumbuhan. Asam amino yang terdapat dalam jumlah terbatas

untuk memungkinkan pertumbuhan ini dinamakan asam amino pembatas, atau limiting

amino acid. Metionin merupakan asam amino pembatas kacang – kacangan, lisin dari beras

dan triptofan dari jagung. Bila terdapat secara bersamaan dalam makanan sehari – hari,

beberapa macam protein dapat saling mengisi dalam asam amio esensial.

2.8 Pencernaan, Absorpsi dan Transportasi Protein

Pencernaan protein dimulai dalam lambung, tempat pepsin memecah sejumlah

hubungan peptida. Seperti banyak enzim yang berhubungan dalam pencernaan protein,

pepsin disekresikan dalam bentuk prekursor tidak aktif (proenzim) dan diaktifasi di dalam

tractus gastrointestinalis (Lambung). Prekursor pepsin disebut pepsinogen dan diaktifasi oleh

asam hihdroklorida lambung (HCl). Mukosa lambung manusia mengandung sejumlah

pepsinogen berhubungan yang dapat dibagi dalam 2 gugusan yang berbeda secara

imunohistokimiawi, pepsinogen I dan pepsinogen II.

Pepsinogen I hanya ditemukan di daerah pankreas asam, sedangkan pepsinogen II

selain ditemukan di pankreas asam juga ditemukan di pilorus.

Pepsin menghidrolisis ikatan antara asam amino aromatik seperti fenilalanin atau

tirosin dan asam amino kedua, sehingga produk pencernaan protein adalah polipeptida yang

ukurannya sangat bervariasi.

Didalam usus halus, polipeptida dari hasil pencernaan di lambung dicerna lebih lanjut

oleh enzim proteolitik kuat pankreas dan mukosa usus.  Tripsin, kemotripsin dan elastase

bekerja pada ikatan peptida interior dalam molekul peptida dan dinamai endopeptidase.

Karboksipeptidase dan aminopeptodase batas sikat sel mukosa merupakan eksopeptidase

yang menghirolisis asam amino pada ujung karboksi dan amino dari polipeptida.

Sejumlah asam amino bebas dibebaskan di dalam lumen usus, tetapi lainnya

dibebaskan pada pemukaan sel oleh aminopeptodase dan peptidase di dalam batas sikat sel

mukosa. Beberapa di- dan tripeptida ditransport secara aktif ke dalam sel usus dan

dihidrolisis oleh peptidase intersel bersama asam amino yang memasuki aliran darah.

Sehingga pencernaan protein hingga akhir menjadi asam amino timbul dalam 3 lokasi  yaitu

lumen usus, batas sikat sel mukosa usus halus dan sitoplasma sel mukosa usus halus.

2.9 Metabolisme Protein

Metabolisme protein dimulai setelah protein dipecah menjadi asam amino. Asam

amino akan memasuki siklus TCA bila dibutuhkan sebagai sumber energi atau bila berada

10

dalam jumlah berlebih dari yang dibutuhkan untuk sintesis protein. Mula – mula asam amino

akan mengalami deaminase, yaitu melepas gugus amino. Proses ini membutuhkan vitamin B6

dalam bentuk PLP. Asam amino kemudian dikatabolisme melalui tiga cara. Kira –kira

separuh dari asam amino yaitu alanin, serin, glisin, sistein, metionin, dan triptofan diubah

menjadi piruvat. Kurang lebih separuh lagi yaitu fenilalanin, tirosin, leusin, isoleusin dan

lisin, seperti halnya asam lemak diubah menjadi asetil KoA. Sisa asam amino kecuali asam

aspartat diubah menjaddi asam glutamat, dideaminase dan langsung memasuki siklus TCA.

Asam amino yang diubah menjadi piruvat dapat diubah menjadi glukosa. Oleh karena

itu, diamakan asam amino glukogenik. Asam amino yang diubah menjadi asetil KoA dapat

digunakan untuk memperoleh energi atau dapat digunakan untuk memperoleh energi dapat

diubah menjadi lemak. Asam amino ini dinamakan asam ketogenik. Asam amino yang

langsung masuk ke dalam siklus TCA juga merupakan asam amino glugekonik, karena dapat

menghasilkan energi atau keluar dari siklus dan diubah menjadi glukosa. Berbedda dengan

lemak, protein merupakan sumber glukosa bila karbohidrat tidak mencukupi. Seperti halnya

lemak dan karbohidrat, bila berlebihan asam amino akan diubah menjadi lemak. Jadi, protein

dalam jumlah berlebihan untuk pertumbuhan dan pemeliharan tubuh, dapat diubah menjadi

lemak tubuh dan menyebabkan kegemukan.

11

Gambar : Jalur metabolisme asam amino menjadi energi

Panah dari piruvat dan siklus TCA ke arah asam amino hanya

berlaku untuk pembentukkan asam amino nonessensial.

( Whitney & Rolfes, 1999, hlm 209.)

Deaminase

Bila asam amino digunakan sebagai sumber enrgi atau untuk membentuk lemak

tubuh, terlebih dahulu harus mengalami deaminase. Hasil deaminase adalah asam keto dan

amoniak. Amoniak merupakan basa ayng bersifat racun. Amoniak berlebihan akan

menganggu keseimbanan asam basa.

Gambar : Asam-asam keto

Transaminase

Asam amino esensial tidak dapat dibuat oleh tubuh, tetapi harus di peroleh dari

makanan. Sebaliknya, asam amino non esensial dapat dibuat oleh tubuh sepanjang tersedia

cukup nitrogen. Hal ini dilakukan dengan memindahkan gugus amino dari suatu asam amino

ke asam keto, sehingga menghasilkan asam amino baru dan satu asam keto .Dengan cara ini

sel hati dapat mensintesis berbagai asam amino non esensial. Proses transaminase

membutuhkan koenzim NAD (niasin), PLP (vitamin B6), THF (asam folat), dan vitamin B12.

12

Gambar : Transaminase untuk membuat asam amino nonessensial

( Whitney & Rolfes, 1999, hlm 210.)

Perubahan Amoniak Menjadi Ureum di dalam Hati

Sebagian dari amoniak yang dibentuk di dalam hati merupakan sumber nitrogen guna

mensintesis asam amino. Selebihnya harus didetoksikasi. Amoniak yang tidak digunakan

bergabung dengan karbon dioksida dan menghasilkan ureum yang tidak terlalu bersifat racun.

13

Gambar : Sintesis Ureum

Pengeluaran Ureum melalui Ginjal

Ureum dikeluarkan dari hati dan masuk ke aliran darah hingga sampai di ginjal. Salah

satu fungsi ginjal adlah mengeluarhakan ureum dari ureun dari darah melalui urin. Dalam

keadaan normal hati dapat mengubah semua amoniak menjadi ureum dan mengeluarkannya

ke dalam darah. Ginjal kemudian membersihkan darah dari ureum dan mengeluarkannya dari

tubuh melalui urine. Bila konsumsi protein berlebihan, produksi ureum meningkat. Untuk

mengeluarkannya ureum memerlukan air agar dapat berada dalam keadaan larut dalam air.

Oleh karena itu, seseorang yang banyak makan protein harus minum lebih banyak.

Gambar : Sintesis Ureum

14

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

3.2 Saran

15