Makalah Protein dan Strukturnya

BAB I

PENDAHULUAN

Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama") adalah senyawa organic 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.

Protein merupakan blok pembangundasar hewan–hewan dan oleh karenanya memiliki daya tarik utama bagi para biokimiawan. Protein ini merupakan konstituen utama penyusun tubuh mulai dari jaringan kulit, jaringan syaraf, tendon, otot, rambut, dan darah. Protein adalah sel penyusun tubuh yang eksis menyusun semua sel hidup. Oleh karena protein itu merupakan konsriruen utama enzim–enzim dan banyak hormon yang berfungsi untuk mengontrol fungsi tubuh.
Protein adalah salah satu makrobiomolekular yang berfungsi sebagai pembentuk strukur sel dari pada makhluk hidup termasuk manusia. Protein adalah polimer dari asam–asam amino yang tersambung melalui ikatan peptida, oleh karenanya dapat juga disebut sebagai polipeptida. Hal ini yang menarik bahwa protein pada semua bentuk kehidupan (organisme) mengandung hanya 20 jenis asam amino, namun interkoneksinya menghasilkan ragam makhluk hidup yang tak terhingga banyaknya.

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. Baca juga: Makalah Metabolisme Karbohidrat Lengkap

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

BAB II

ISI

Protein merupakan senyawa makro-molekul yang terdiri atas sejumlah asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida. Atas dasar susunan asam amino serta ikatan-ikatan yang terjadi antara asam amino dalam satu molekul protein, dibedakan 4 macam struktur protein, yaitu :

·         Struktur primer,

·         Struktur sekunder,

·         Struktur tersier, dan

·         Struktur kuartener.

1.    Struktur primer

Struktur ini merupakan struktur yang paling sederhana, berupa suatu linear (rantai lurus) asam amino. Pembentukan ikatan peptide antara satu asam amino dengan asam amino yang lain mengakibatkan tiap asam amino kehilangan gugus amino dan karboksil akan berbeda diujung-ujung rantai polipeptida.

2.    Struktur sekunder

Pada struktur sekunder, asam-asam amino yang menyusun protein dihubungkan oleh ikatan peptida dan ikatan hydrogen. Oleh karena itu rantai polipeptida yang terbentuk tidak berupa rantai lurus, melainkan berbentuk rantai terpilin (α- helikx).

3.    Struktur tersier

Struktur tersier merupakan yang lebih kompleks, karena adanya beberapa ikatan yang menghubungkan antara protein yang satu (struktur primer maupun sekunder) dengan protein yang lain.

Ikatan-ikatan yang mungkin adalah :

ü   Ikatan hydrogen,

ü   Ikatan ionik (elektrostatik),

ü   Ikatan disulfide,

ü   Ikatan hidrofobik, dan

ü   Ikatan dipole atau ikatan hidrofolik.

4.    Struktur kuartener

Struktur kuartener terbentuk dari beberapa unit molekul protein tersier, membentuk satu molekul protein. Ikatan yang ada sama dengan pada struktur tersier. Protein yang mempunyai struktur ini biasanya merupakan globular.

20 asam amino ditemukan dalam protein, baik yang bersifat netral, basa, atau asam. Asam amino basa mengandung lebih dari satu gugus amino basa, sedangkan asam amino asam mengandung lebih dari satu gugus karboksil. Dengan rumus umum yaitu :

H N – CH – CO H

                                   R

(Alanin, asparagin, sistein, glutamine, glisin, dll)

            Ada beberapa dasar yang digunakan dalam klasifikasi protein, anatara lain :

Ø  Atas dasar bentuk molekulnya

Ø  Atas dasar komposisi zat penyusun

1.    Berdasarkan bentuk molekulnya

Berdasarkan bentuk molekulnya, protein dibedakan menjadi dua yaitu protein serabut (fibrous protein) dan protein globular.

• Protein serabut (= skleroprotein = albumoid = skrelin)

Serat (fibrous) berbentuk panjang dan terikat bersama-sama sebagai fibril-fibril oleh ikatan hydrogen. Tidak larut dalam air, sehingga ketidak larutan ini mengakibatkan gaya antar molekul yang kuat. Contoh, keratin (rambut, kuku, bulu, tanduk), pada kalogen (jaringan penghubung), fibroin (sutera) dan miosin (otot).

Protein serabut ini berbentuk serabut; tidak larut dalam pelarut encer, baik larutan garam, basa ataupun alkohol. Molekulnya terdiri atas rantai molekul yang panjang, sejajar dengan rantai utama, tidak membentuk kristal dan bila ditarik memanjang kembali kebentuk semula. Fungsi dari protein ini adalah membentuk struktur bahan dan jaringan.

• Protein globural

Protein globural berbentuk seperti bola, banyak terdapat pada bahan hewani (susu,daging, telur). Protein ini mudah larut dalam garam dan asam encer serta mudah berubah karena pengaruh suhu, konsentrasi garam, asam dan basa serta mudah mengalami denaturasi.

2.    Berdasarkan atas komposisi zat penyusunnya dibedakan menjadi :

o   Protein sederhana

o   Protein majemuk (komplek)

a.    Protein sederhana

Pada hidrolisis protein sederhana hanya dihasilkan asam amino saja. Termasuk dalam kelompok misalnya :

1.    Protamin

Protein ini bersifat alkalis dan tidak mengalami koagulasi pada pemanasan.

2.    Albumin

Protein larut dalam air dan larutan garam encer, BM-nya relative rendah. Albumin terdapat dalam putih telur (albumin telur), susu (laktalbumin), darah (albumin darah) dan sayur-sayuran.

3.    Globulin

Larut dalam larutan garam netral, tetapi tidak larut dalam air. Terkoagulasi oleh panas dan akan mengendap pada larutan garam konsentrasi tinggi (salting out) dalam tubuh banyak terdapat sebagai zat antibodi dan fibrinogen. Pada susu terdapat dalam bentuk laktoglobulin, dalam telur ovoglobulin, dalam daging myosin dan acitin dan dalam kedele disebut glisilin atau secara umum dalam kacang-kacangan disebut legumin.

4.    Glutelin

Larut dalam asam dan basa encer, tetapi tidak larut dalam pelarut netral. Contoh : gluten pada gandum dan oryzenin pada beras.

5.    Prolanin

Larut dalam etanol 50-90% dan tidak larut dalam air. Protein ini banyak mengandung prolin dan asam glutamat serta banyak terdapat didalam serelia. Contohnya : zein pada jagung, gliadin pada gandum, dan kordein pada barley
Makalah terkait: Makalah Cara pengobatan Penyakit Dermatitis

6.    Skleroprotein

Tidak larut dalam air dan solvent netral dan tahan terdapat hidrolisis enzimatis. Protein ini berfungsi sebagai strukutr kerangka pelindung pada manusia dan hewan. Contoh kolagen, elastin, dan keratin.

7.    Histon

Merupakan protein basa, karena banyak mengandung lisin dan arginin. Bersifat larut dalam air dan akan tergumpalkan oleh ammonia.

8.    Globulin

Hampir sama dengan histon. Globulin kaya akan arginin, triptophan, histidin tapi tidak mengandung isoleusin terdapat dalam darah (hemoglobin).

9.    Protein

Merupakan protein yang sangat sederhana BM relative rendah (4000-8000), kaya akan arginin, larut dalam air dan terkoagulasi oleh panas dan bersifat basis.

b.    Protein majemuk (Conjugated Protein)

Protein majemuk terdiri atas bagian asam amino yang berikatan dengan bahan non protein misalnya lipid, asam nukleat, karbohidrat dan lain-lain.

§  Posferoprotein : mengandung gugus asam folat yang terikat pada gugus hidriksil dari serin dan theroin. Banyak terdapat pada susu dan kuning telur.

§  Lipoprotein : mengandung lipid asam lemak, listin. Sehingga mempunyai kapasitas sebagai zat pengemulsi yang baik, terdapat dalam telur, susu dan darah.

§  Nukleoprotein : kombinasi antara asam nukleat dan protein. Misal : musin pada air liur, ovomusin pada telur, nukoid pada serum.

§  Kromoprotein : kombinasi protein dengan gugus berfigmen yang biasanya mengandung unsur logam. Contoh : hemoglobin, myglobulin, chlorofil dan flavoprotein.

§  Metaloprotein : merupakan komplek utama anatara protein dan logam seperti halnya kromatorprotein. Contoh : feritrin (mengandung Fe), coalbumin (mengandung CO dan Zn).

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.

Ø  Protein memilki keuntungan diantaranya yaitu :

a.    Sumber energi

b.    Pembetukan dan perbaikan sel dan jaringan

c.    Sebagai sintesis hormon,enzim, dan antibodi

d.    Pengatur keseimbangan kadar asam basa dalam sel

Ø  Disamping itu protein juga memilki kerugian yang dapat berakibat fatal yaitu :

a.    Kerontokan rambut (Rambut terdiri dari 97-100% dari Protein -Keratin)

b.    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

c.    Kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat kematian.

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 mRNA hasil transkripsi di proses lebih lanjut di ribosom atau retikulum endoplasma, disebut sebagai translasi.

Ø  Sumber Protein :

·         Daging

·         Ikan

·         Telur

·         Susu, dan produk sejenis Quark

·         Tumbuhan berbji

·         Suku polong-polongan,Kentang

Kebutuhan protein bagi manusia dapat ditentukan dengan cara menghitung protein yang diganti dalam tubuh. Ini bisa dilakukan dengan menghitung jumlah jumlah unsur nitrogen ( zat lemas ) yang ada dalam dalam protein makanan dan menghitung pula jumlah unsur nitrogen yang dikeluakan tubuh melalui air seni dan tinja.

Kekurangan protein dipercaya menjadi salah satu alasan untuk penyakit seperti kanker payudara, kanker usus besar, penyakit jantung dan osteoporosis.

Bawaan protein C atau S defisiensi menyebabkan pembekuan darah yang abnormal. Gangguan ini menyebabkan peningkatan risiko pembentukan gumpalan, yang disebut trombosis. Lihat makalah lainnya disini: Makalah pemeriksaan laboratorium lengkap

Kekurangan protein juga menyebabkan banyak masalah seperti kehilangan berat badan, kelemahan, penyusutan jaringan otot dan edema. Sindrom lain termasuk luar biasa tekanan darah rendah, denyut jantung sangat rendah, anemia dan pigmentasi pada kulit. Tingkat metabolisme juga cenderung menurun. Hal ini juga diyakini menyebabkan infiltrasi lemak dan sirosis hati. Kekurangan protein juga menyebabkan penyembuhan luka yang buruk. Hal ini meningkatkan risiko operasi.

Kebutuhan protein bagi manusia dapat ditentukan dengan cara menghitung protein yang diganti dalam tubuh. Ini bisa dilakukan dengan menghitung jumlah jumlah unsur nitrogen ( zat lemas ) yang ada dalam dalam protein makanan dan menghitung pula jumlah unsur nitrogen yang dikeluakan tubuh melalui air seni dan tinja.

Jumlah unsur nitrogen yang dikeluarkan dari tubuh seorang laki-laki dewasa yang berat badannya 70 kg kira-kira sebanyak 3 gram sehari. Tiga gram nitrogen ini ekivalen dengan 3 X 6.25 gram protein 18.75 gram protein ( 1 gram zat putih telur mengandung 0.16 gram unsur nitrogen.

Ini berarti secara teori seorang laki-laki dewasa yang berat badannya 70 kg hanya akan memerlukan 18.75 gram protein. Tetapi jika kita lihat bahwa penggunaan protein dalam tubuh dipengaruhi oleh banyak faktor, sehingga dalam prakteknya jumlah protein itu belum dapat memenuhi keperluan tubuh. Sebabnya antara lain ialah sebagai berikut:

Kadar protein 18.75 gram tubuh akan menyebabkan beberapa reaksi kimia yang tidak bisa berlansung dengan baik.

Kecernaan protein itu sediri, Tidak semua bahan makanan yang banyak mengandung serat-serat, proteinnya bisa diambil dari tubuh. Karena adanya serat-serat ini, enzimenzim tidak bisa masuk untuk memecah protein.

Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan tersebut, maka ditetapkan bahwa kebutuhan protein bagi seorang dewasa adalah 1 gram untuk setiap 1 kilogram berat badannya setiap hari. Untuk anak-anak yang sedang tumbuh , diperlukan protein dalam jumlah yang lebih banyak, yaitu 3 gram untuk setiap kilogram berat badan. Perbedaan ini disebabkan karena pada anak-anak, protein lebih banyak dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan, sedangkan pada orang dewasa fungsi protein hanya untuk mempertahankan jaringan tubuh dan mengganti sel-sel yang telah rusak.

BAB III

KESIMPULAN

Ø  Protein merupakan senyawa makro-molekul yang terdiri atas sejumlah asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida.

Ø  Protein menunjang keberadaan setiap sel tubuh, proses kekebalan tubuh.

Ø  Protein, dibedakan 4 macam struktur protein, yaitu :struktur primer,struktur sekunder,struktur tersier, dan struktur kuartener.

Ø  Klasifikasi protein ada 2 yaitu, berdasarkan bentuk molekulnya dan berdasarkankomposisi zat penyusun

Ø  Protein memilki keuntungan diantaranya yaitu, Sumber energi, Pembetukan dan perbaikan sel dan jaringan, Sebagai sintesis hormon,enzim, dan antibody dan Pengatur keseimbangan kadar asam basa dalam sel

Ø  Disamping itu protein juga memilki kerugian yang dapat berakibat fatal misalnya, Kerontokan rambut, busung lapar, kurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat kematian.

DAFTAR PUSTAKA

o   Anonim. 2009. Buku Ajar Kimia Organik. STIFA – PM. Palu

o   Iis Sopya,M.eng. Malcom P. Steven. 2001. Kimia Polimer. Jakarta. Hal 606, 607, 609.

o   Tranggono. 1994. Biokimia Pangan. Universitas Gadja Mada. Yogyakarta.