RSS

Protein

04 Apr

Protein  berasal dari kata Grika “Protos”  yang berarti bahwa zat itu menjadi dasar kehidupan. Jadi protein mempunyai peranan penting didalam tubuh manusia dan binatang, sebab zat ini berfungsi untuk menggerakkan otot-otot, protein hemoglobin yang mempunyai peranan mengangkut oksigen dari paru-paru ke jaringan seluruh tubuh. Jadi protein mempunyai beberapa fungsi diantaranya :

  1. Sebagai bahan bakar dalam tubuh
  2. Sebagai protein cadangan
  3. Sebagai biomol pentransfer
  4. Sebagai struktur dan protektif
  5. Sebagai pembangun dan pengatur

Protein merupakan suatu molekul yang kompleks yang terbentuk atas berbagai ikatan yaitu  :

¨      Ikatan primer protein ditentukan oleh ikatan kovalen antara residu asam amino yang berurutan yang membentuk ikatan peptida.

¨      Ikatan sekunder, ikatan ini terjadi karena ikatan hydrogen antara atom o dari gugus karboksil dengan satu h dari gugus dalam suatu rantai polipeptida, sehingga memungkinkan terbentuknya konfigurasi spiral yang disebut struktur helix.

¨      Ikatan tersier, terbentuk karena terjadinya lipatan rantai heix, maupun julungan rambang suatu peptida membentuk protein globular dengan struktur tiga dimensi yang lebih rumit dari pada protein serabut misalnya hemoglobin dan mioglobin.

Struktur kuartener sebagian besar protein yang terbentuk globular yang terdiri dari beberapa rantai polipeptida yang terpisah berupa oligomer.

I.                   FUNGSI PROTEIN

 

Protein  berasal dari kata Grika “Protos”  yang berarti bahwa zat itu menjadi dasar kehidupan. Jadi protein mempunyai peranan penting didalam tubuh manusia dan binatang, sebab zat ini berfungsi untuk menggerakkan otot-otot, protein hemoglobin yang mempunyai peranan mengangkut oksigen dari paru-paru ke jaringan seluruh tubuh. Jadi protein mempunyai beberapa fungsi diantaranya :

  1. Sebagai bahan bakar dalam tubuh
  2. Sebagai protein cadangan
  3. Sebagai biomol pentransfer
  4. Sebagai struktur dan protektif
  5. Sebagai pembangun dan pengatur

Protein antara lain terdapat pada daging, kulit, rambut, otot dan mata. Beberapa ciri utama protein adalah :

  1. Kebanyakan beberapa senyawa yang amorf, tidak berwarna, serta tidak mempunyai titik lebur atau titik tertentu.
  2. Berat molekulnya besar
  3. Umumnya terdiri dari 20 macam asam amino
  4. Terdapat ikatan kimia lain
  5. Strukturnya tidak stabil terhadap beberapa factor seperti Ph, radiasi dan temperatur.
  6. Umumnya relatif dan sangat spesifik

 

  1. II.                KATABOLISME PROTEIN

Pada hewan tingkat tinggi, protein yang terdapat sebagai bagian dari bahan makanannya, dihidrolisis terlebih dahulu sebelum dimanfaatkan lebih lanjut. Peristiwa itu berlangsung dalam saluran pencernaan seperti lambung dan dalam usus kecil. Peruraian protein yang dinamakan proteolis itu dikatalisis oleh enzim-enzim tertentu.

            Pemecahan protein yang pertama kali terjadi dalam lambung. Enzim yang aktif mendegradasi polimer tersebut adalah pepsin  yang disekresikan oleh sel tertentu dalam  bentuk non-aktifnya yaitu pepsinogen. Enzim ini baru aktif apabila pH dimana ia bekerja itu rendah (pH 2-3) dan secara otokatalik berubah menjadi pepsin. Asam amino bebas yang dihasilkan oleh pepsin ini sedikit sekali. Potongan peptida hasil degradasinya juga masih cukup panjang.

            Tahap hidrolisis berikutnya terjadi dalam usus kecil. Dalam bagian saluran pencernaan ini terdapat zomogen-zimogen yaitu khimotripsinogen, tripsinogen, prokarboksipeptidase A dan B dan pro-elastase yang disekresikan oleh sel-sel tertentu. Cara aktivasinya adalah sebagai berikut.

Khimotripsinogen        →        kimotripsin

      Tripsin atau khimotripsin

Tripsinogen   →         tripsin

                                 Tripsin atau enterokinase

Prokarboksupeptidase A dan B       →      karboksipeptidase A dan B Tripsin

Dari reaksi diatas dapat diketahui bahwa pada umumnya tripsin bebaslah yang mengubah zimogen menjadi enzim aktif. Masing-masing enzim yang berada dalam keadaan aktif tersebut dapat menghidrolisis protein sehingga akhirnya terbentuk asam amino bebas. Walaupun enzim tersebut semuanya dapat menghidrolisis protein akan tetapi spesifikasinya tidak sama. Misalnya tripsin menghidrolisis ikatan peptida pada protein.

                                    —CO    —     NH—

Gugus CO kepunyaan arginin atau lisin

  1. I.                   BIOSINTESIS PURIN DAN PIRIMIDIN

Mononukleotida yang terdiri dari basa nitrogen liossa dan deoksiribosa dan fosfat merupakan precursor DNA dan RNA. Basa ada jenis purin dan pirimidin yang pada kebanyakan jasad hidup disintesa dari senyawa dasar.

Penelitian Biosintesis basa Nitrogen purin untuk pertama kali di lakukan oleh J.Buchman dengan kawan-kawannya. Mereka menggunakan burung untuk penelitian biosintesis senyawa tersebut, oleh karena burung mengekskresi senyawa yang bercincin purin.

Dengan jalan memberikan precursor isotop tertentu pada burung, maka hasil ekskresinya setelah di analisis dapat diketahui asal mula unsur-unsur yang menyusun cincin purinnya. Hasilnya ialah bahw C02 glisin,anida glutamin dan aportat merupakan pertukaran yang diperlukan untuk sintesa purin.

Reaksi pembentukan cincin purin dimulai dari α  –  D  –  Ribosa  –  S –  P  –  yangdiaktifkan oleh ATP sehingga terbentuk asam – S  –  P – α -D- Ribosa 1-profosfat (RRPP). Selanjutnya senyawa tersebut mengikat gugus NH2 yang berasal dari glutasi pada atom C nomor 1 gugus ribose.

Atom (C1) yang mula-mula berkonfigurasi α setelah mengikat gugus NH2 berubah menjadi bentuk β dari tetap tidak berubah sampai akhir sintesis.

            Selanjutnya menyusun glisin yang menempel pada gugus NH2 sehingga terbentuk sebuah glisinamida. Pemebentukan golongan mononukleotida lebih sederhana oleh karena pirimidin hanya terdiri dari satu cincin saja. Perbedaan dengan biosinttesa nukleotida purin yang lain ialah bahwa gugus urasil – P yang menjadi bagian dari nukleotida tersebut  terbentuk setelah cincin pirimidin disuktida terhadap reaksinya adalah jasad yang dipergunakan  untuk penelitian adalah Neurospora Crassa. Dengan jalan menggunakan bakteri tersebut yang dimulasikan dapat diketahui bahwa senyawa antara mononukleotida adalah asam okalat.

 

  1. I.                   STRUKTUR PROTEIN

Protein merupakan suatu molekul yang kompleks yang terbentuk atas berbagai ikatan yaitu  :

  1. Ikatan primer protein ditentukan oleh ikatan kovalen antara residu asam amino yang berurutan yang membentuk ikatan peptida.
  2. Ikatan sekunder, ikatan ini terjadi karena ikatan hydrogen antara atom o dari gugus karboksil dengan satu h dari gugus dalam suatu rantai polipeptida, sehingga memungkinkan terbentuknya konfigurasi spiral yang disebut struktur helix.
  3. Ikatan tersier, terbentuk karena terjadinya lipatan rantai heix, maupun julungan rambang suatu peptida membentuk protein globular dengan struktur tiga dimensi yang lebih rumit dari pada protein serabut misalnya hemoglobin dan mioglobin.
  4. Struktur kuartener sebagian besar protein yang terbentuk globular yang terdiri dari beberapa rantai polipeptida yang terpisah berupa oligomer.

Sebagian besar molekul protein menampakkan aktivitas biologiknya pada kisaran pH dan suhu tertentu. Pada suhu dan tekanan tinggi maka protein globular mengalami perubahan fisik yang dinamakan denaturasi protein. Denaturasi adalah terbentuknya lipatan alamiah struktur protein. Secara fisiknya denaturasi dapat dipandang sebagai perubahan konfigurasi rantai polipeptida yang tidak mempengaruhi struktur polimernya. Denaturasi ada dua macam yaitu :

  1. Pengembangan rantai peptida dan pemecahan protein menjadi satuan yang lebih kecil tanpa diikuti pengembangan molekul seperti pada polipeptida.
  2. Denatursi yang tergantung pada keadaan molekul seperti pada bagian molekul yang tergabung dalam ikatan sekunder.

 

  1. II.                SINTESIS DAN PENGURAIAN PROTEIN

Urutan-urutan asam amino yang menyusun protein yang disintesis ditentukan oleh urutan nukleotida pada mRNA. Pembaca nukleotida pada mRNA oleh ribosom dilakukan terhadap tiga nukleotida sekaligus yang disebut kode tripet. Setiap kodon tripet mengkode asam amino tertentu sesuai dengan yang terdapat pada kodon genetic yang bersifat universal.

 

  1. III.             TAHAPAN REAKSI BIOSINTESAS

Biosintesa polipeptida dapat dibagi menjadi tahap-tahap aktivasi permulaan, pemanjangan dan pengakhiran

  1. a.             Tahap Aktivasi

Reaksi aktivasi ini membutuhkan enersi yang  berasal dari ATP    yang dikatalisa oleh amino – asil –t- RNA sintetase. Reaksi jumlahnya adalah sebagai berikut :

                                                Mg2+

asam amino + ATP + t-RNA       →       amino -asil –t-RNA + AMP + P-P

Ensim sintase yang mengkatalisa reaksi diatas mempunyai tiga sisi aktif yang dapat mengikat tiga substrat, yaitu asam amino, ATP dan t-RNA. Senyawa pentransfer asam amino ini sifatnya spesifik artinya t-RNA tertentu hanya mengangkut asam amino tertentu pula. Kekhususannya  terletak pada sisi antikodon yang terdapat pada t-RNA tersebut. Karena ada 20 jenis asam amino maka dalam sel juga terdapat sekurang-kurangnya 20 jenis t-RNA pula yang kesemuanya sudah dapat diisolasi bahkan sebagian besar dapat dikristalkan.

 

  1. a.             Tahap Permulaan (Inisiasi)

Pada semua sel sintesa protein dimulai dengan metionin yang dibawa oleh t-RNA dalam bentuk formil-metionil-t-RNA pada sel prokariotik dan metionil-t-RNA pada sel yukariotik. T-RNA yang mengangkut 2 bentuk metionin ini sedikit berbeda yang ditandai dengan t-RNA dan t-RNA met. Perubahan gugus metionil yang ada pada t-RNA menjadi gugus formilnya dibantu oleh tetrahidrofolat,

N10formil-tetrahidrofolat + met-t-RNA     →     tetrahidrofolat + fMet-t-RNAf

Enzim yang mengkatalisa reaksi diatas tidak mengikatkan gugus formil pada metionin bebas atau pada metionin –t-RNAmet.

Setelah formilmetionil-t-RNAf berbentuk maka ia akan menuju ke permukaan endoplasmic retikulum dimana terdapat zarah-zarah ribosom, pada waktu yang bersamaan terjadilah kegiatan sintesa protein.

 

  1. a.             Tahap Pemanjangan

Dapat diketahui bahwa aminoasil-t-RNA yang menempel pada kodon tersebut adalah t-RNA yang berantikodon UAA. T-RNA tersebut pada gugus adenosilnya mengangkut asam amino leusin.

 

  1. b.             Tahap Pengankhiran

Tahap ini bisa terjadi oleh karena adanya kodon pada m-RNA yang tidak punya arti apa-apa. Kodon tersebut tidak dapat ditempeli oleh aminoasil –t-RNA yang manapun. Oleh karena itu maka setelah terjadi proses translokasi yang terakhir, celah A tetap kosong. Lepasnya gugus polipepetida dari t-RNA yang terakhir dilakukan oleh factor pelepas yang diberi symbol R1, R2 dan R3. ketiga factor ini menyebabkan proses hidrolisis sehingga gugus poli-peptidil tadi lepas dari t-RNA menjadi polipeptida bebas. Tahap terakhir ialah lepasnya t-RNA dari celah peptidil dan  terpisahnya bagian ribosom menjadi bagian-bagiannya.

Protein merupakan suatu molekul yang kompleks yang terbentuk atas berbagai ikatan yaitu  :

  1. Ikatan primer protein ditentukan oleh ikatan kovalen antara residu asam amino yang berurutan yang membentuk ikatan peptida.
  2. Ikatan sekunder, ikatan ini terjadi karena ikatan hydrogen antara atom o dari gugus karboksil dengan satu h dari gugus dalam suatu rantai polipeptida, sehingga memungkinkan terbentuknya konfigurasi spiral yang disebut struktur helix.
  3. Ikatan tersier, terbentuk karena terjadinya lipatan rantai heix, maupun julungan rambang suatu peptida membentuk protein globular dengan struktur tiga dimensi yang lebih rumit dari pada protein serabut misalnya hemoglobin dan mioglobin.

Struktur kuartener sebagian besar protein yang terbentuk globular yang terdiri dari beberapa rantai polipeptida yang terpisah berupa oligomer.

Biosintesa polipeptida dapat dibagi menjadi tahap-tahap aktivasi permulaan, pemanjangan dan pengakhiran

  1. Tahap Aktivasi
  2. Tahap Permulaan (Inisiasi)
  3. Tahap Pemanjangan
  4. Tahap Pengankhiran

DAFTAR PUSTAKA

 

Traver Robinson, 1995. Kandungan Organic Tumbuhan Tinggi, Institute Teknologi Bandung

Drs. Sakidja MS. 1989. Kimia Pangan. Depatemen Pendidikan Dan Kebudayaan,

F. G. Winano. Kimia Pangan Dan Gizi. PT Gramedia Pustaka. Jakarta

Ir. Soeharsono Marthoharsono. 1994. Biokimia. Jilid II Universitas Gadjah Mada.

Presented By : Raldo Rasuh

 
Leave a comment

Posted by on April 4, 2013 in Uncategorized

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: