BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Protein (asal 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.
BAB II
ISI
A.
Struktur
Struktur protein dapat
dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder
(tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat):
1. struktur
primer protein merupakan urutan asam amino
penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Frederick
Sanger merupakan ilmuwan yang berjasa dengan temuan
metode penentuan deret asam amino pada protein, dengan penggunaan beberapa
enzim protease
yang mengiris ikatan antara asam amino tertentu, menjadi fragmen peptida yang
lebih pendek untuk dipisahkan lebih lanjut dengan bantuan kertas kromatografik.
Urutan asam amino menentukan fungsi protein, pada tahun 1957, Vernon Ingram
menemukan bahwa translokasi asam amino akan mengubah fungsi protein, dan lebih
lanjut memicu mutasi genetik.
2. struktur
sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian
asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen.
Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut:
o
alpha helix (α-helix,
"puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk
seperti spiral;
o
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);
o
beta-turn, (β-turn,
"lekukan-beta"); dan
3. struktur
tersier yang merupakan gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder.
Struktur tersier biasanya berupa gumpalan. Beberapa molekul protein dapat
berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen
membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan
membentuk struktur kuartener.
Struktur primer protein
bisa ditentukan dengan beberapa metode: (1) hidrolisis protein dengan asam kuat
(misalnya, 6N HCl) dan kemudian komposisi asam amino ditentukan dengan
instrumen amino acid analyzer, (2) analisis sekuens dari ujung-N dengan
menggunakan degradasi Edman, (3) kombinasi dari
digesti dengan tripsin dan spektrometri massa, dan (4) penentuan massa
molekular dengan spektrometri
massa.
Struktur sekunder bisa ditentukan
dengan menggunakan spektroskopi circular dichroism (CD) dan Fourier
Transform Infra Red (FTIR). Spektrum CD dari puntiran-alfa menunjukkan dua
absorbans negatif pada 208 dan 220 nm dan lempeng-beta menunjukkan satu puncak
negatif sekitar 210-216 nm. Estimasi dari komposisi struktur sekunder dari
protein bisa dikalkulasi dari spektrum CD. Pada spektrum FTIR, pita amida-I
dari puntiran-alfa berbeda dibandingkan dengan pita amida-I dari lempeng-beta.
Jadi, komposisi struktur sekunder dari protein juga bisa diestimasi dari
spektrum inframerah.
Struktur protein lainnya
yang juga dikenal adalah domain. Struktur ini terdiri dari 40-350 asam amino.
Protein sederhana umumnya hanya memiliki satu domain. Pada protein yang
lebih kompleks, ada beberapa domain yang terlibat di dalamnya. Hubungan
rantai polipeptida yang berperan di dalamnya akan menimbulkan sebuah fungsi
baru berbeda dengan komponen penyusunnya. Bila struktur domain pada
struktur kompleks ini berpisah, maka fungsi biologis masing-masing komponen
domain penyusunnya tidak hilang. Inilah yang membedakan struktur domain
dengan struktur kuartener. Pada struktur kuartener, setelah struktur kompleksnya
berpisah, protein tersebut tidak fungsional.
Ø Protein
membentuk sekitar tiga per empat bagian solid dari tubuh. Protein dalam tubuh mencakup.
·
Protein structural,
mis. Membrane sel;
·
Enzim, mis. Pepsin
(ditemukan dalam lambung);
·
Bagian structural
kromosom;
·
Protein transport, mis.
Hemoglobin;
·
Protein otot; dan
·
Banyak lainnya seperti
antibody dan hormone, mis. Insulin.
Protein pada dasarnya terdiri dari asam amino yang
mengandung umsur-unsur C, H, O, N dan unsur lainnya yang cukup sering digunakan
seperti S. Sekitar 20 dari asam amino
tersebut dapat ditemukan dalam tubuh dengan jumlah yang signifikan walau
strukturnya sangat beragam dan kompleks.
Kesemua asam amino tersebut adalah asam amino alfa, mis. Asam amino yang
salah satu atom karbonnya menjadi tempat melekatnya gugus fungsional (gugus
asam, -COOH) dan gugus amino (-NH₂). Struktur umumnya dapat dilihat dalam gambar
9.34.
Gugus R di sini dapat mewakili apa saja mulai dari
gugus metal (-CH₃)
yang sederhana sampai cincin benzene yang sangat tersubstitusi (C₆H₆)
atau gugus asam lain (-COOH). Perlu kita
perhatikan bahwa walau keempat ikatan yang telah diperlihatkan tampaknya saling
membentuk sudut siku-siku, ini hanya kebetulan saja karena kita menampilkan
suatu benda tiga dimensi dalam bentuk dua dimensi. Kenyataannya, sudut antara keempat ikatan
tersebut adalah 110 derajat.
Ini berarti bahwa gugus asam dan gugus amino lebih
jauh letaknya daripada yang diperlihatkan dalam rumus di atas. Hal tersebut sangat penting dalam pembentukan
ikatan peptide (ikatan yang menyatukan asam amino untuk membentuk protein).
Lagi pula, karena gugus amino merupakan turunan dari
amonia, gugus tersebut sangat diperlukan.
Dengan demikian, jenis senyawa tersebut memiliki satu ujung asam dan satu
ujung basa. Kenyataannya, ujung basa
(amino) satu asam amino dapat berikatan kimia dengan ujung asam (karboksil)
dari asam amino lain (ikatan peptida) dan proses tersebut dapat diulangi untuk
membentuk sebuah rantai asam amino yang sangat panjang, mis. Suatu
“polipeptida”, atau molekul protein.
Lagi pula, jumlah kombinasi dari 20 atau sekitar 20 asam amino dalam
rangkai yang sangat panjang menunjukkan bahwa ragam senyawa yang dapat dibentuk
hamper tak terbatas. Beberapa protein
dapat memiliki ratusan ribu molekul asam amino, dan yang terpendek sekalipun
bisa terdiri dari 20 lebih molekul asam amino.
Contoh, insulin memiliki 51 asam amino.
Jika
anda mengkaji lebih dekat Gambar 9.35, Anda akan menemukan :
·
Dalam asam amino
pertama, gugus -NH₂
membuka seehingga Lasso yang
terbentuk terlihat mengelilingi atom H dan gugus –OH yang kemudian akan
berikatan kimia untuk membentuk air;
·
Kedua gugus R bisa saja
sama atau berbeda, sesuai kebutuhan;
·
Senyawa baru yang
dihasilkan dari pembentukan ikatan peptida
masih memiliki gugus asam pada salah satu ujungnya dan gugus amino di ujung
yang lain, yang memungkinkan terbentuknya lebih banyak ikatan peptida;
·
Beberapa jenis ikatan
lain juga dapat terbentuk antar-asam amino tetapi ikatan tersebut tidak akan
dibahas di sini.
B.
Jenis
Protein
Ø Protein Globular
Kebanyakan protein dalam tubuh (kecuali protein
fibrosa yang akan dibahas kemudian) memiliki suatu globular atau suatu bentuk
elips sehingga disebut sebagai protein globular. Protein tersebut umumnya larut dalam air atau
larutan salin dan melaksanakan ribuan fungsi yang berlainan dalam tubuh. Beberapa contoh penting protein globular
antara lain, albumin, globulin, dan fibrinogen yang membentuk plasma protein,
demikian pula dengan hemoglobin, sitokrom dan kebanyakan enzim selular.
Perlu diperhatikan di sini bahwa
protein yang mengandung gugus atom tertentu secara lokal dapat menjadi polar
karena besarnya kecenderungan beberapa atom untuk menarik elektron. Kecenderungan untuk membentuk ikatan polar
tersebut merupakan sifat penting dari beberapa protein dan membuat protein
tersebut ikut serta dalam penetapan kondisi osmolaritas cairan, misalnya.
Ø Protein Fibrosa
Protein fibrosa membentuk
protein-protein yang sangat kompleks dalam tubuh manusia. Protein tersebut terdiri dari rantai
berikatan peptida yang letaknya sejajar satu sama lain dan banyak di antaranya
yang disatukan oleh ikatan silang. Jenis
utama, protein fibrosa antara lain :
·
Kolagen, yang merupakan
protein struktural jaringan ikat, tendon, kartilago, dan tulang;
·
Elastin, yang merupakan
serabut elastic pada tendon, arteri dan jaringan ikat;
·
Keratin, yang merupakan
protein esensial pada rambut dan kuku; dan
·
Aktin serta myosin,
protein kontraktil dalam otot.
Kesemua
protein serabut tersebut sangat kuat dan mampu direnggangkan dan dikembalikan
lagi ke panjang asalnya.
Ø Protein Terkonjugasi
Banyak protein
berikatan dengan zat yang bukan protein untuk membentuk protein
terkonjugasi. Contohnya, antara lain :
·
Nukleoprotein. Protein tersebut merupakan gabungan antara
protein sederhana dengan asam nukleat (bisa berupa DNA atau RNA, yaitu senyawa
yang mengandung unsure C, O, H, N dan P) dan dapat ditemukan, misalnya dalam
kromosom.
·
Proteoglikan. Protein tersebut merupakan komponen utama
dari semua jaringan, dan bertindak sebagai pelumas pada persendian selain dapat
ditemukan dalam cairan vitreous humor di mata.
Zat tersebut termasuk glikoprotein dan dibentuk dari rantai panjang
polisakarida yang mengandung gugus amino yang terikat pada inti protein,
layaknya rambut pada sikat.
·
Lain-lain, termasuk
beberapa jenis protein lain (yang banyak diantaranya mengandung unsur Mg, Cu,
Fe dan Zn) seperti lipoprotein, glikoprotein, metaloprotein (banyak enzim)
kromoprotein (mis. Hemoglobin) dan mukoprotein.
Nama dan kategori dari berbagai zat tersebut menjadi petunjuk asal dan
komposisinya.
C.
Fungsi
Protein
Beberapa uraian di atas sudah menjelaskan mengenai
fungsi protein ini. Berikut beberapa
fungsi yang dilengkapi dengan contohnya:
·
Struktural-kolagen,
membran sel;
·
Kontraktil-otot;
·
Pengatur-hormon;
·
Transpor-hemoglobin,
yang mentranspor oksigen;
·
Perlindungan-antibodi,
gamma globulin; fibrinogen yang terlibat dalam pembekuan darah; pembentukan
mucus;
·
Keseimbangan
cairan-pembentukan osmolaritas cairan, misalnya darah (albu-min, dsb);
·
Pembangunan-membentuk
senyawa dengan zat lain seperti lipid dan karbohidrat (fosfolipid,
mukopolisakarida);
·
Katalis-enzim. Katalis membantu jalannya banyak reaksi kimia
darah tubuh-pepsin membantu penguraian ikatan peptida; karbonat anhidrasi
memfasilitasi reaksi ekuilibrium antara CO₂
dan H₂O
di dalam sel darah merah.
D.
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
mengonsumsi 1 g protein per kg berat tubuhnya. Kebutuhan akan protein bertambah
pada perempuan yang mengandung dan atlet-atlet.
Kekurangan Protein bisa berakibat fatal:
·
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
E. Manfaat
Protein
Manfaat protein bagi tubuh
kita sangatlah banyak. Protein sangat mempengaruhi proses pertumbuhan tubuh
kita. Diantara manfaat protein tersebut adalah sebagai berikut:
·
Sebagai enzim. Protein
memiliki peranan yang besar untuk mempercepat reaksi biologis.
·
Sebagai alat pengangkut dan
penyimpan. Protein yang terkandung dalam hemoglobin dapat mengangkut oksigen
dalam eritrosit. Protein yang terkandung dalam mioglobin dapat mengangkut
oksigen dalam otot.
·
Untuk Penunjang mekanis.
Salah satu protein berbentuk serabut yang disebut kolagen memiliki fungsi untuk
menjaga kekuatan dan daya tahan tulang dan kulit.
·
Sebagau Pertahanan tubuh
atau imunisasi Pertahanan tubuh. Protein ini biasa digunakan dalam bentuk
antibodi.
·
Sebagai Media perambatan
impuls syaraf.
·
Sebagai Pengendalian
pertumbuhan.
F.
Sintese 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 karena hasil transkripsi di proses lebih lanjut di ribosom
atau retikulum
endoplasma, disebut sebagai translasi.
G.
Sumber Protein
Studi dari Biokimiawan USA
Thomas Osborne Lafayete Mendel,
Profesor untuk biokimia di Yale, 1914, mengujicobakan protein konsumsi dari
daging dan tumbuhan kepada kelinci.
Satu grup kelinci-kelinci tersebut diberikan makanan protein hewani, sedangkan
grup yang lain diberikan protein nabati. Dari eksperimennya didapati bahwa
kelinci yang memperoleh protein hewani lebih cepat bertambah beratnya dari
kelinci yang memperoleh protein nabati. Kemudian studi selanjutnya, oleh McCay
dari Universitas Berkeley
menunjukkan how to get a six pack in a week
bahwa kelinci yang memperoleh protein nabati, lebih sehat dan hidup dua kali
lebih lama.
H.
Keuntungan Protein
·
Sumber energi
·
Pembetukan dan perbaikan
sel dan jaringan
·
Sebagai sintesis
hormon,enzim, dan antibodi
·
Pengatur keseimbangan kadar
asam basa dalam sel
I.
Metode Pembuktian Protein
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
Ø Protein
membentuk sekitar tiga per empat bagian solid dari tubuh. Protein dalam tubuh mencakup.
·
Protein structural,
mis. Membrane sel;
·
Enzim, mis. Pepsin
(ditemukan dalam lambung);
·
Bagian structural
kromosom;
·
Protein transport, mis.
Hemoglobin;
·
Protein otot; dan
·
Banyak lainnya seperti
antibody dan hormone, mis. Insulin.
Ø Protein
pada dasarnya terdiri dari asam amino yang mengandung umsur-unsur C, H, O, N
dan unsur lainnya yang cukup sering digunakan seperti S. Sekitar 20 dari asam amino tersebut dapat
ditemukan dalam tubuh dengan jumlah yang signifikan walau strukturnya sangat
beragam dan kompleks. Kesemua asam amino
tersebut adalah asam amino alfa, mis. Asam amino yang salah satu atom karbonnya
menjadi tempat melekatnya gugus fungsional (gugus asam, -COOH) dan gugus amino
(-NH₂).
Ø Gugus
R di sini dapat mewakili apa saja mulai dari gugus metal (-CH₃)
yang sederhana sampai cincin benzene yang sangat tersubstitusi (C₆H₆)
atau gugus asam lain (-COOH). Perlu kita
perhatikan bahwa walau keempat ikatan yang telah diperlihatkan tampaknya saling
membentuk sudut siku-siku, ini hanya kebetulan saja karena kita menampilkan
suatu benda tiga dimensi dalam bentuk dua dimensi. Kenyataannya, sudut antara keempat ikatan
tersebut adalah 110 derajat.
Ø Jenis
Protein Ada 3 yaitu :
2.
Protein Fibrosa
3.
Protein Terkonjugasi
DAFTAR PUSTAKA
Cree,Laurie. (2006). SAINS
dalam Keperawatan. Jakarta : EGC.
Rischmiller,Sandra. (2006). SAINS
dalam Keperawatan.Buku Kedokteran.Jakarta : EGC.
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas.
www.wikipedia/kimia/protein.htm
http://lecturer.ukdw.ac.id/dhira/BacterialStructure/Proteins.html
http://firwanintianur93.blogspot.com/2013/04/makalah-kimia-keperawatan_8.html
http://firwanintianur93.blogspot.com/2013/04/makalah-kimia-keperawatan_8.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar