BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Protein
(protos yang berarti ”paling utama”) adalah senyawa organik kompleks yang
mempunyai bobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam
amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Peptida dan
protein merupakan polimer kondensasi asam amino dengan penghilangan unsur air
dari gugus amino dan gugus karboksil.
Jika
bobot molekul senyawa lebih kecil dari 6.000, biasanya digolongkan sebagai
polipeptida. Proetin banyak terkandung di dalam makanan yang sering dikonsumsi
oleh manusia. Seperti pada tempe, tahu, ikan dan lain sebagainya. Secara umum,
sumber dari protein adalah dari sumber nabati dan hewani. Protein sangat
penting bagi kehidupan organisme pada umumnya, karena ia berfungsi untuk
memperbaiki sel-sel tubuh yang rusak dan suplai nutrisi yang dibutuhkan tubuh.
Maka, penting bagi kita untuk mengetahui tentang protein dan hal-hal yang
berkaitan dengannya. Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa
selain polisakarida, lipid dan polinukleotida yang merupakan penyusun utama
makhluk hidup.
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 itu sendiri mengandung karbon, hidrogen, oksigen,
nitroge dan kadang kala sulfur serta fosfor.Protein dirumuskan oleh Jons Jakob
Berzelius pada tahun 1938.
1.2 Rumusan Masalah
·
Apa Pengertian Protein?
·
Apa Komponen Penyusun
Protein?
·
Bagaimana Ikatan Peptida
Pada Protein?
·
Bagaimana Struktur
Protein?
·
Bagaimana Sintesis
Protein?
·
Apa Fungsi Protein?
·
Keuntungan dan
kekurangan protein?
·
Penyakit Akibat
Kekurangan Protein
1.3 Tujuan
Tujuan dari makalah ini yaitu:
·
Untuk Mengetahui
Pengertian Protein
·
Untuk Mengetahui
Penyusun Protein
·
Untuk Mengetahui Ikatan
Peptide Pada Protein
·
Untuk Mengetahui
Struktur Dari Protein
·
Untuk Mengetahui
Sintesis Protein Dan
·
Untuk Mengetahui Fungsi
Protein
·
Untuk Mengetahui
Keuntungan Dan Kekurangan Protein.
·
Untuk Mengetahui Penyakit
Akibat Kekurangan Protein
BAB
II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Protein
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 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 aminobagi 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 tahun1838. 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.Sumber – sumber protein berasal dari Daging, Ikan, Telur , Susu, dan
produk sejenis Quark , Tumbuhan berbji, Suku polong-polongan dan Kentang.
Berikut adalah ke-20 asam amino penyusun
protein (singkatan dalam kurung menunjukkan singkatan tiga huruf dan satu huruf
yang sering digunakan dalam kajian protein), dikelompokkan menurut sifat atau
struktur kimiawinya.
2.2 Komponen Penyusun Protein
Unit dasar penyusun struktur protein adalah
asam amino. Dengan kata lain protein tersusun atas asam-asam amino yang saling
berikatan. Struktur asam amino Suatu asam amino-α terdiri atas:
1. Atom C α. Disebut α
karena bersebelahan dengan gugus karboksil (asam).
2. Atom H yang terikat pada
atom C α.
3. Gugus karboksil yang
terikat pada atom C α.
4. Gugus amino yang terikat
pada atom C α.
5. Gugus R yang juga terikat
pada atom C α.
Macam asam amino
Ada 20 macam asam amino, yang masing-masing
ditentukan oleh jenis gugus R atau rantai samping dari asam amino.Jika gugus R
berbeda maka jenis asam amino berbeda.Contohnya ada pada Gambar 2.2.Dari gambar
tersebut tampak bahwa asam amino serin, asam aspartat dan leusin memiliki
perbedaan hanya pada jenis gugus R saja.
Gugus R dari asam amino bervariasi dalam hal
ukuran, bentuk, muatan, kapasitas pengikatan hidrogen serta reaktivitas
kimia.Keduapuluh macam asam amino ini tidak pernah berubah.Asam amino yang
paling sederhana adalah glisin dengan atom H sebagai rantai samping. Berikutnya
adalah alanin dengan gugus metil (-CH3) sebagai rantai samping. Untuk
selanjutnya, dapat Anda cermati nama dan struktur dari 20 macam asam amino pada
2.3 Ikatan Peptida
Kedua puluh macam asam amino saling
berikatan, dengan urutan yang beraneka ragam untuk membentuk protein. Proses
pembentukan protein dari asam-asam amino ini dinamakan sintesis protein. Ikatan
antara asam amino yang satu dengan lainnya disebut ikatan peptida.Ikatan
peptida ini dapat disebut juga sebagai ikatan amida.
Coba Anda pelajari kembali struktur dasar
asam amino. Pada protein atau rantai asam amino, gugus karboksil (-COOH)
berikatan dengan gugus amino (-NH2). Setiap terbentuk satu ikatan peptida,
dikeluarkan 1 molekul air (H2O).Agar lebih jelas, coba Anda cermati
2.4 Struktur
Protein
Ada 4 tingkat struktur protein yaitu
struktur primer, struktur sekunder, struktur tersier dan struktur kuartener.
1. Struktur Primer
Struktur primer adalah urutan asam-asam
amino yang membentuk rantai polipeptida (Gambar 2.5). Struktur primer protein
merupakan urutan asam amino penyusun proteinyangdihubungkan melalui ikatan
peptida (amida). Frederick Sanger merupakan ilmuwan yangberjasa dengan temuan
metode penentuan deret asam amino pada protein, denganpenggunaan beberapa enzim
protease yang mengiris ikatan antara asam amino tertentu,menjadi fragmen
peptida yang lebih pendek untuk dipisahkan lebih lanjut dengan bantuankertas
kromatografik. Urutan asam amino menentukan fungsi protein, pada tahun
1957,Vernon Ingram menemukan bahwa translokasi asam amino akan mengubah fungsi
protein, danlebih lanjut memicu mutasi genetik.
2. Struktur Sekunder
Struktur sekunder protein bersifat reguler,
pola lipatan berulang dari rangka protein.Dua pola terbanyak adalah alpha helix
dan beta sheet.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:
·
alpha helix (α-helix,
“puntiran-alfa”), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti
spiral;
·
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);
·
beta-turn, (β-turn,
“lekukan-beta”); dan
·
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.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.
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.
Ditinjau dari strukturnya, protein dapat dibagi dalam 2 golongan
yaitu:
1. Protein sederhana yang
merupakan protein yang hanya terdiri atas molekul-molekul asam amino
2. Protein gabungan yang
merupakan protein yang terdiri atas protein dan gugus bukan protein. Gugus ini
disebut gugus prostetik dan terdiri atas karbohidrat, lipid atau asam nukleat.
Protein sederhana menurut bentuk molekulnya dibagi menjadi 2
kelompok, yaitu:
1. Protein fiber.
Molekul protein ini terdiri atas beberapa
rantai polipeptida yang memanjang dan dihubungkan satu sama lain oleh beberapa
ikatan silang hingga merupakan bentuk serat atau serabut yang stabil. Protein
fiber tidak larut dalam pelarut-pelarut encer, baik larutan garam, asam, basa
ataupun alkohol.Berat molekulnya yang besar belum dapat ditentukan dengan pati
dan sukar dimurnikan.Kegunaan protein ini hanya untuk membentuk struktur
jaringan dan bahan, contohnya adalah keratin pada rambut.
2. Protein globular.
Protein globular pada umumnya berbentuk
bulat atau elips dan terdiri atas rantai polipeptida yang terlibat. Protein
globular/speroprotein berbentuk bola, protein ini larut dalam larutan garam dan
asam encer, juga lebih mudah berubah di bawah pengaruh suhu, konsentrasi asam
dan asam encer.Protein ini mudah terdenaturasi. Banyak terdapat pada susu,
telur dan daging.
2.5 Sintese Protein
Dari makanan kita memperoleh Protein. Di
sistem pencernaan protein akan diuraikan menjadi peptidpeptid 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.
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 bahwa kelinci yang memperoleh protein nabati, lebih sehat dan hidup
dua kali lebih lama.
2.6 Fungsi Protein
Protein memegang peranan penting dalam
berbagai proses biologi. Peran-peran tersebut antara lain:
1.
Katalisis enzimatik
Hampir semua reaksi kimia dalam sistem
biologi dikatalisis oleh enzim dan hampir semua enzim adalah protein.
2.
Transportasi dan penyimpanan
Berbagai molekul kecil dan ion-ion
ditansport oleh protein spesifik. Misalnya transportasi oksigen di dalam
eritrosit oleh hemoglobin dan transportasi oksigen di dalam otot oleh
mioglobin.
3.
Koordinasi gerak
Kontraksi otot dapat terjadi karena
pergeseran dua filamen protein. Contoh lainnya adalah pergerakan kromosom saat
proses mitosis dan pergerakan sperma oleh flagela.
4.
Penunjang mekanis
Ketegangan kulit dan tulang disebabkan oleh
kolagen yang merupakan protein fibrosa
5.
Proteksi imun
Antibodi merupakan protein yang sangat
spesifik dan dapat mengenal serta berkombinasi dengan benda asing seperti
virus, bakteri dan sel dari organisma lain.
6.
Membangkitkan dan menghantarkan impuls saraf
Respon sel saraf terhadap rangsang spesifik
diperantarai oleh oleh protein reseptor.Misalnya rodopsin adalah protein yang
sensitif terhadap cahaya ditemukan pada sel batang retina. Contoh lainnya
adalah protein reseptor pada sinapsis
7.
Pengaturan pertumbuhan dan diferensiasi
Pada organisme tingkat tinggi, pertumbuhan
dan diferensiasi diatur oleh protein faktor pertumbuhan.Misalnya faktor
pertumbuhan saraf mengendalikan pertumbuhan jaringan saraf.Selain itu, banyak
hormon merupakan protein.
2.7 Keuntungan Dan Kekurangan Protein Bagi Tubuh
1. Keuntungan
Protein
Protein
mempunyai fungsi unik bagi tubuh, antara lain:
·
Menyediakan bahan-bahan yang
penting peranannya untuk pertumbuhan dan memeliharajaringan tubuh,
·
Mengatur kelangsungan proses di
dalam tubuh,
·
Memberi tenaga jika
keperluannya tidak dapat dipenuhi oleh karbohidrat dan lemak.
·
Sumber energy
·
Pembetukan dan perbaikan sel
dan jaringan
·
Sebagai sintesis hormon,enzim,
dan antibody
·
Pengatur keseimbangan kadar
asam basa dalam sel
2. 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 mengkonsumsi 1 g protein pro kg
berat tubuhnya. Kebutuhan akan protein bertambah pada perempuan yang mengandung
dan atlet-atlet.
Kekurangan Protein bisa berakibat fatal:
• Kerontokan rambut (Rambut
terdiri dari 97-100% dari Protein -Keratin)
• 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:
·
hipotonus
·
gangguan pertumbuhan
·
hati lemak
• Kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat kematian
2.8
Penyakit Akibat Kekurangan Protein
Penyakit
yang terjadi akibat kekurangan protein paling banyak ditemukan di Negara
miskin. Kekurangan protein juga mempengaruhi orang-orang yang lahir dengan
kelainan genetik untuk memproduksi protein tertentu, dan orang-orang dengan
penyakit yang menyebabkan mereka kehilangan nafsu makan dan gangguan pada otot.
Di Negara maju seperti Amerika yang terjadi malah sebaliknya. Kelebihan protein
akibat konsumsi makanan hewani berlebih. Bahkan para ahli di Amerika menyakini
bahwa rata-rata orang Amerika mengkonsumsi 50 persen lebih besar protein dari
yang dibutuhkan tubuh.
Penyakit
akibat kekurangan protein banyak jenisnya, misalnya penyusutan jaringan otot,
kehilangan berat badan, penumpukan cairan, anemia, denyut jantung sangat
rendah, juga termasuk penyakit pigmentasi pada kulit. Salah satu efek yang
berbahaya dari kurangnya protein adalah timbulnya penyakit muka tua yang
disebabkan oleh kekurangan protein dan karbohidrat di saat bersamaan.
Kekurangan Protein bisa berakibat
fatal:
a. Kerontokan rambut.
b. Penyakit kekurangan protein atau biasa
disebut kwashiorkor.
Kwashiorkor
adalah penyakit yang disebabkan oleh kekurangan parah protein dalam diet yang
mengandung kalori sebagian besar dari karbohidrat seperti ubi, beras dan
pisang. Umumnya penderitanya adalah anak kecil yang tidak mendapat asupan
nutrisi protein yang cukup pada masa pertumbuhannya. Menurut University of
Maryland Medical Center orang dengan kwashiorkor muncul bengkak di daerah perut
dari retensi cairan. Gejala umum dari kedua marasmus dan kwashiorkor adalah
kelelahan, cepat marah, diare, pertumbuhan terhambat dan gangguan kognisi dan
kesehatan mental.
c. Kekurangan yang terus menerus menyebabkan
marasmus .
Marasmus
(seluruh badan menjadi lemah) adalah penyakit yang disebabkan oleh kekurangan
protein dan kalori cukup parah yang mempengaruhi bayi dan anak-anak, sering
mengakibatkan penurunan berat badan dan dehidrasi. Marasmus dapat berkembang
menjadi kelaparan dan kematian yang disebabkan oleh kekurangan nutrisi penting.
Orang dengan marasmus terlihat kurus dengan sedikit jaringan otot.
d.
Kekurangan protein C
Salah
satu protein yang sangat penting bagi tubuh dan sangat berbahya bila tidak ada
adalah protein C. Protein C berkaitan dengan pembekuan darah. Protein bisa
dengan mudah ditemukan pada berbagai macam jenis makanan apalagi Indonesia
terkenal dengan makanan tempe yang kaya akan protein.
e. Cachexia
Cachexia
adalah suatu kondisi yang melibatkan kekurangan protein, penipisan otot rangka
dan tingkat peningkatan degradasi protein, menurut penelitian oleh DP Kotler
diterbitkan dalam “Annals of Internal Medicine” pada tahun 2000. Menurut JE
Morley dalam “American Journal of Clinical Nutrition”,Cachexia menyebabkan
penurunan berat badan, kematian,penyakit kanker, AIDS, gagal ginjal kronis,
penyakit panas, penyakit paru obstruktif kronik dan rheumatoid arthritis. Pasien dengan kanker ganas dari lambung,
usus, hati, saluran empedu dan gangguan pankreas, memiliki kelelahan dan
keseimbangan nitrogen negatif sebagai akibat dari hilangnya massa otot dari
cachexia, Sumber yang ditulis oleh J
Ockenga dalam “pencernaan Farmakologi dan Terapi” pada tahun 2005.Akibat dari
kwashiorkor dan marasmus sendiri, yaitu:
a. Gangguan pertumbuhan dan
perkembangan
b. Mudah terkena penyakit
c. Berkurangnya daya pikir
d. Penurunan fungsi otak
e. Ketidakseimbangan cairan
elektrolit
f. Berkurangnya daya tahan tubuh
g. Bila tidak segera diobati
berakhir dengan kematian
BAB
III
PENUTUP
3.1
Kesimpulan
1. Protein
adalah senyawa organik kompleks yang mempunyai bobot molekul tinggi yang
merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama
lain dengan ikatan peptida.
2. Komponen
penyusun protein terdiri dari :Alanin (alanine), Arginin (arginine), Asparagin
(asparagine), Asam aspartat (aspartic acid), Sistein (cystine), Glutamin
(Glutamine), Asam glutamat (glutamic acid), Glisin (Glycine), Histidin
(histidine), Isoleusin (isoleucine), Leusin (leucine), Lisin (Lysine), Metionin
(methionine), Fenilalanin (phenilalanine), Prolin (proline), Serin (Serine),
Treonin (Threonine), Triptofan (Tryptophan), Tirosin (tyrosine), dan Valin
(valine)
3. Ikatpeptidaan
antara asam amino yang satu dengan lainnya disebut ikatan
4. Struktur
protein ada 4 tingkatan yaitu :Struktur primer, Struktur sekunder, Struktur
tersier, Struktur kuartener.
5. Sintese
protein dilakukan dengan bantuan enzim di system pencernaan, protein diuraikan
menjadi peptidpeptid yang strukturnya diuraikan lebih sederhana.
6. Fungsi
protein: katalisis enzimatik, transportasi dan penyimpanan, koordinasi gerak,
penunjang mekanis, proteksi imun, Membangkitkan dan menghantarkan impuls saraf,
Pengaturan pertumbuhan dan diferensiasi.
7. Keuntungan
dan kekurangan protein bagi tubuh:
Keuntungan
protein: Menyediakan bahan-bahan yang penting peranannya untuk pertumbuhan dan
memelihara jaringan tubuh, Mengatur kelangsungan proses di dalam tubuh, Memberi
tenaga jika keperluannya tidak dapat dipenuhi oleh karbohidrat dan lemak.Sumber
energy, Pembetukan dan perbaikan sel dan jaringan, Sebagai sintesis
hormon,enzim, dan antibody, Pengatur keseimbangan kadar asam basa dalam sel.
Kekurangan Protein yaitu, kerontokan
rambut, yang paling buruk ada yang disebut dengan kwasiorkor, penyakit
kekurangan protein, kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan
berkibat kematian.
3.2
Saran
Semoga
makalah ini dapat menjadikan tambahan ilmu bagi pembaca pada umumnya dan
penulis pada khususnya . Namun , penulis juga membutuhkan kritik yang membangun
untuk menjadikan tambahan ilmu bagi poenulisnya
DAFTAR
PUSTAKA
www.biology.arizona.edu\biochemistry\biochemistry.html, 2003, The
Biology Project-Biochemistry
Almatsier, S..2003. Prinsip
Dasar Ilmu Gizi. Jakarta : Gramedia
McGilvery, Robert W.,1996.Biokimia
Suatu Pendekatan Fungsional.Surabaya : Airlangga University Press.
Poedjiadi, Anna.2006. Dasar-Dasar
Biokimia. Jakarta : Universitas Indonesia
Schumm, Dorothy E..1993. Intisari
Biokimia. Jakarta : Binarupa Aksara
Suwandito, Tri Martini, Metabolisme
Protein Dan Asam Amino,www.google.com, diakses 8 oktober 2008.
Tri Rini Nuringtyas, Asam
Amino Dan Protein, www.google.com, diakses 8 oktober 2008.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar