Proteins

Protein

• Protein merupakan molekul yang sangat penting dalam sel.

• Protein digunakan untuk membentuk struktur sel dan digunakan sebagai enzim.

Chromosomes

The cellNucleus

Proteins

• Protein merupakan rantai panjang dari molekul-molekul yang kecil yang disebut asam amino.

• Perbedaan protein satu dengan yang lain adalah pada urutan asam amino penyusunnya.

• Sebuah informasi dalam DNA disebut gena.• Gena meniformasikan bagaimana membuat protein

dengan cara meletakkan urutan asam amino yang tepat pada rantai panjang protein.

Protein synthesis

• Sintesis protein adalah produksi protein dengan informasi yang ada di DNA atau kromosom.

chromosomes

CELL

sel

Piece ofDNA

SelectedFor

study

chromosomes

Nucleus

Nucleus

PotonganDNA

Kita lihat potongan DNA yang pendek ini

untuk melihat bagaimana informasi ini

digunakan.

DNA dalam nucleus

• Sintesis protein dimulai dimulai dengan informasi genetik yang disimpan dalam molekul DNA.

• DNA pada gen ini akan dibuka seperti ketika replikasi.

DNA

Only one side of the DNAis used now.

[Both sides are used for DNAReplication, to copy the

Chromosome.]

Strand yang tak digunakan

RNA subunit

A single-strand of RNAForms, one subunit at a time, and Transcribes [copies] the genetic

Information from the DNA.

DNA

DNA

RNA

Strand baru adalah molekul RNA, dalam RNA timin (ungu) akan

digantikan oleh Urasil (kuning).

DNA RNA

DNA

RNA sekarang merupakan copy dari gen ini.

DNA tak lagi diperlukan untuk proses sintesis protein.

DNA

DNA

RNA

RNA

mRNA

kode untuk satuAasam amino

pada ribosom

ketika messenger RNA [mRNA]Telah ada di ribosome, pesan genetik akan

diterjemahkan menjadi protein

di ribosom

• mRNA berisi informasi yang disusun tiap 3 subunit basa nukleotida.

• Tiap 3 subunit basa nukleotida akan mengkode satu asam amino.

mRNA

di ribosom

• Pesan genetik akan diterjemahkan dan digunakan untuk menyusun protein.

• Kita harus ingat bahwa mRNA adalah urutan basa nukleotida seperti rantai yang meninformasikan bagaimana protein seharusnya disusun.

• Protein adalah urutan dari subunit asam amino (rantai asam amino).

Informasi pada messenger RNA (mRNA) mengambarkan asam amino mana yang harus ada

dalam rantai protein.

molekule transfer RNA (tRNA) akan membawa asam amino suatu ketika.

tRNA menepel pada mRNA,Seperti 2 strands molekul DNA

menempel.3 subunit basa nukleotida dari mRNA

Hanya dapat menempel pada 1 molekul tRNA.

mRNA

mRNA

Asam amino

2 asam amino yang berbeda

2 molekul tRNA yang berbeda

3 subunit molekul mRNA yang berbeda berarti 1 molekul tRNA yang berbeda. Yang berarti suatu asam amino yang berbeda akan

dibawa..

mRNA

Kedua asam amino dihubungkan oleh

Ikatan peptida.Lalu molekul tRNA meninggalkan

ribosom.

tRNA selanjutnya akan membawa juga asam

amino dan proses terus berlanjut.

Rantai asam amino disebut polipeptida

Ketika rantai ini sangat panjang maka disebut protein.

polipeptida

Rantai polipeptida

• Ini adalah rantai polipeptida yang sangat pedek. Kebanyakan rantai terdiri dari ratusan atau ribuan asam amino.

Rantai polipeptida yang sangat pendek, bagian dari protein

akhir dari sintesis protein didalam ribosom.

• Kita akan melihat kompnen utama yang ada dalam protein.

• Ingat bagaimana protein dibentuk.

• Lihat struktur dari protein.

• Sebutkan fungsi utama dari protein.

STRUKTUR PROTEIN

The building blocks dari protein

• Seperti halnya karbohidrat dan lipid protein terdiri dari unsur : Oxygen(O), Carbon(C),and Hydrogen(H)

• Sebagai tambahan protein selalu ada unsur Nitrogen(N).

• Sebelum kita tahu bagaimana struktur protein dibentuk, struktur asam amino perlu dietahui.

N C C

H

H

R

H

O

OH

ASAM AMINO

Gugus AminGugus

asam karbosilat

R merupakan gugus-gugus seperti CH3 or C2H5

Bagaimana protein disusun

• Pertama asam amino akan saling berikatan.

• Asam amino saling berikatan dengan apa yang disebut ikatan peptida.

Pembentukan ikatan peptida dengan kondensasi.

H R O H R O N C C + N C C

H H H OH OH H

Asam Amino Asam Amino

Ikatan peptida antara 2 asam amino.

H R O H H O

N C C N C C

H H R OHH20 [AIR]

Reaksi kondensasi

Susunan Protein

• Ketika 2 asam amino saling berikatan maka akan terbentuk dipeptida.

• Ketika beberapa asam amino saling berikatan maka rantai panjang polipeptida akan terbentuk.

• Organisme menyusun asam amino pada urutan asam amino yang berbeda untuk membentuk bermacam polipeptida yang kompleks yang disebut protein.

struktur primer protein

Ikatan Peptida

AsamAmino

Strukturprimer

Susunan linear dari asam amino

Struktur sekunder protein

Polipeptida menjadi putaran atau gulungan.

Bentuk ini dikenal sebagai struktur sekunder dari protein

Ada 2 struktur sekunder yang umum

Yaitu alpha-helix dan beta-pleated sheet.

Asam Amino

Ikatan hidrogen mempertahankan bentukbersama

Struktur sekunder protein Alpha-helix

Struktur sekunder protein [beta pleated sheet]

Asam Amino

Ikatan hidrogen (Hydrogen bonds)

Polypeptida dipertahankan pada posisi dengan ikatan hidrogen.

Pada keduanya (alpha-helices and beta pleated sheets) gugus C=O dari 1 asam amino terikat oleh gugusH-N dari asam amino yang berdekatan.

Seperti berikut:C=O----H-N

Structur sekunder

• Kedua struktur sekunder memberikan kekuatan tambahan pada protein. alpha-helix membantu membentuk serat pada kuku, merupakan Keratin.

• beta pleated-sheet membantu terbentuknya serat sutra yang kuat.

• Beberapa protein terbentuk dari 2 jenis struktur tersebut alpha-helix and beta-pleated sheet.

protein serat

• protein serat hanya dicapai oleh struktur sekunder.

• alpha-helix polypeptida yang sederhana tidak mengalami folding (perubahan bentuk)lebih lanjut.

Structure of a fibrous protein

Coiled alpha-helix structure

Tertiary protein structure

• This is when a polypeptide is folded into a precise shape.

• The polypeptide is held in ‘bends’ and ‘tucks’ in a permanent shape by a range of bonds including:

• Disulphide bridges [sulphur-sulphur bonds]• Hydrogen bonds• Ionic bonds.

Tertiary protein structure

Quaternary protein structure

• Some proteins consist of different polypeptides bonded together to form extremely intricate shapes.

• A haemoglobin molecule is formed for separate polypeptide chains.

• It also has a haem group, which contains iron.

• The inorganic group is known as the prosthetic group.

• In haemoglobin it aids oxygen transport.

Quaternary protein structure

How useful are proteins?

• Cell membrane proteins: Transport substances across the membrane for processes such as facilitated diffusion and active transport.

• Enzymes: Catalyse biochemical reactions, e.g. pepsin breaks down protein in to polypeptides.

• Hormones: are passed through the blood and trigger reactions in other parts of the body e.g. insulin regulates blood sugar.

• Immuno-proteins: e.g. antibodies are made by lymphocytes and act against antigenic sites on microbes.

• Structural proteins: give strength to organs, e.g. collagen makes tendons tough.

• Transport proteins: e.g. haemoglobin transports oxygen in the blood.

• Contractile proteins: e.g. actin and myosin help muscles shorten during contraction

• Storage proteins: e.g. aleurone in seeds helps germination, and casein in milk helps supply valuable protein to babies.

• Buffer proteins: e.g. blood proteins, due to their high charge, help maintain the pH of plasma.

Enzymes

• Living cells carry out many biochemical reactions.

• These reactions take place rapidly due to enzymes.

• All enzymes consist of globular proteins.

Enzymes

• The tertiary folding of polypeptides are responsible for the special shape of the ‘active’ site.

• Some enzymes require additional non-protein groups to enable them to work efficiently. e.g the enzyme dehydrogenase needs coenzyme NAD to function.

The lock and key theory

• Substrate Enzyme

+

Enzyme-substrate complex

A catabolic reaction [substrate broken down]

• enzyme-substrate

• complex2 x products

An anabolic reaction[substrates used to build a new

molecule]

substrate

Anabolic reaction continued

• Enzyme substrate complex

Metabolic reactions

• Metabolic reactions = anabolic reaction + catabolic reaction.

• Metabolism is a summary of build up and break down reactions.

Induced fit theory

• The active site is a cavity of a particular shape.• Initially the active site is not the correct shape in

which to fit the substrate.• As the substrate approaches the active site, the

site changes and this results in it being a perfect fit.

• After the reaction has taken place, and the products have gone, the active site returns to its normal shape.

Induced fit theory

• Enzyme Sustrate

+

Induced fit continued

Induced fit

Enzyme-substrate complex

products

enzyme

Lowering of activation energy

• Every reaction requires the input of energy.

• Enzymes reduce the level of activation energy needed as seen in the graph.

substrate

Reaction withoutenzyme

Reaction with

enzyme

products

Progress of reaction

e

nergy

Two minute summary

• Now you have seen the presentation !

• Summarise the most important points of this presentation.

• What was the ‘muddiest’ point in the presentation?

• Hand in your paper to the teacher before you leave the classroom.

END OF PRESENTATION by S S Khalsa [science PGCE]

This powerpoint was kindly donated to www.worldofteaching.com

http://www.worldofteaching.com is home to over a thousand powerpoints submitted by teachers. This is a completely free site and requires no registration. Please visit and I hope it will help in your teaching.