PROTEIN

DEFINISI Protein (akar 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.

PROTEIN  Komponen dari semua bagian tubuh  Zat makanan yg penting  Fungsi sebagai zat pembangun, pengatur, dan bahan bakar  Sebagai bahan membran sel, pembentuk jaringan pengikat, bagian dari rambut dan kuku  Sebagai enzim katalisa; hormon, antibodi  Terdiri dari C, H, O, N, juga S, P, dan logam dalam jumlah kecil

Protein : suatu poliamida  Ikatan amida (-CONH-) disebut ikatan peptida, menghubungkan dua unit Aa  Gugus aktif  Sebelah kiri: gugus amino  Sebelah kanan: gugus karboksil  Gugus ini dapat membentuk ikatan lagi dgn Aa, ikatan peptida terus sampai ribuan unit menjadi polimer protein

ASAM AMINO Asam amino yang terdapat dalam protein adalah asam α-aminokarboksilat . Variasi dalam struktur monomer-monomernya terdapat dalam rantai samping.

Asam amino tersederhana → asam amino asetat (glisin), tidak memiliki rantai samping sehingga tidak mempunyai satu karbon kiral. Asam amino dalam deret protein termasuk dalam deret-L, artinya gugus-gugus di sekitar karbon a mempunyai konfigurasi L, sama seperti L-gliseraldehida. RANTAI SAMPING KARBON α

Asam amino yang lazim ditemukan dalam protein NAMA SINGKATAN STRUKTUR Alanin Ala Arginin* Arg Asparagin Asn Asam aspartat Asp Valin* Val

Sistein Cys Asam glutamat Glu Glutamin Gln Glisin Gly Histidin* His

Isoleusin* Ile Leusin* Leu Lisin* Lys Metionin* Met Fenilalanin* Phe

Prolin Pro Serin Ser Treonin* Thr Triptofan* Try Tirosin Tyr * asam amino essensial.

Asam amino larut dalam air dan pelarut polar lain, tetapi tidak larut dalam pelarut non polar seperti heksana dan dietileter. Asam amino memiliki momen dipole yang besar, kurang bersifat asam dibandingkan asam karboksilat, dan kurang basa dibandingkan amina. Sifat yang tidak biasa dari asam amino ini, karena dalam satu molekul asam amino mengandung gugus amino yang bersifat basa, dan gugus karboksil yang bersifat asam. Asam amino mengalami reaksi asam basa internal menghasilkan ion dipolar, yang disebut juga zwitter ion. Adanya muatan ion ini, menyebabkan asam amino bersifat amfoter, dapat bereaksi dengan asam atau basa.

GUGUS AMINO GUGUS KARBOKSIL

ASAM AMINO ESSENSIAL Asam amino yang diperlukan tetapi organisme tidak bisa mensintesis sendiri, maka asam amino harus terdapat dalam makanannya ASAM AMINO NON ESSENSIAL Asam amino yang dapat disintesis oleh suatu organisme dari persediaan senyawa organiknya. Satu cara sintesis ini adalah pengubahan asam amino berlebih menjadi asam amino yang diperlukan, yang disebut reaksi transaminasi.

Mekanisme reaksinya adalah sebagai berikut :

Klasifikasi asam amino berdasarkan rantai samping Asam amino netral , yaitu asam amino yang tidak mempunyai gugus asam maupun gugus basa dalam rantai sampingnya. Asam amino netral ini dibagi dalam asam amino polar dan non polar. Asam amino polar meliputi alanin, glisin, isoleusin, leusin, metionin, fenilalanin, prolin, triptofan dan valin. Asam amino non polar meliputi asparagin, sistein, glutamin, serin, treonin, dan tirosin. Asam amino netral, pada pH 6-7 berada sebagai ion dipolar.

Asam amino asam, yaitu asam amino yang mempunyai gugus karboksil pada rantai sampingnya. Pada pH 6-7 rantai cabang karboksil melepaskan protonnya ke air membentuk dua muatan negatif dan satu muatan positif. Sehingga pada pH tersebut asam amino asam mempunyai muatan negatif. Asam amino asam meliputi asam aspartat dan asam glutamat.

Asam amino basa, yaitu asam amino yang mengandung gugus amino pada rantai sampingnya. Asam amino ini bereaksi dengan proton pada pH 6-7 membentuk senyawa bermuatan positif. Asam amino basa meliputi arginin, histidin dan lisin. Urutan asam amino dalam suatu molekul protein menentukan hubungan rantai samping satu sama lain dan karenanya menentukan bagaimana protein itu berantaraksi dengan dirinya dan dengan lingkungannya. Misalnya suatu hormon atau protein lain yang larut dalam air banyak mengandung asam amino dengan rantai samping yang polar, sedangkan protein otot yang taklarut air lebih banyak mengandung asam amino dengan rantai samping non polar.

KLASIFIKASI ASAM AMINO BERDASARKAN RANTAI SAMPING POLAR ALANIN ASAM AMINO NETRAL NON POLAR GLUTAMIN ASAM AMINO ASAM ASAM AMINO BASA ASAM GLUTAMAT ARGININ

PEPTIDA Peptida adalah suatu amida yang dibentuk dari dua asam amino atau lebih. Ikatan peptida didefinisikan sebagai ikatan amida yang dibentuk oleh gugus α-amino dari suatu asam amino dan gugus karboksilat dari asam amino yang lain. Suatu peptida dapat dirujuk sebagai dipeptida (dua unit/residu asam amino), tripeptida (tiga unit), dan seterusnya. Suatu polipeptida adalah peptida dengan banyak sekali residu atau unit asam amino. Polipeptida maupun protein adalah polipeptida yang tersusun dari asam-asam amino.

Peptida yang disusun oleh Menurut perjanjian poliamida yang mengandung residu asam amino 10<Aa<50 dikelompokkan sebagi suatu peptida, sedangkan poliamida yang lebih besar dianggap sebagai protein. Peptida yang disusun oleh Lebih 10 Aa disebut polipeptida 2 Aa disebut dipeptida 3 Aa disebut tripeptida Glycilphenylalanine (dipeptida)

Makin banyak residu asam amino dalam suatu peptida, makin banyak kemungkinan strukturnya Misalnya dua dipeptida yang berlainan dapat dibentuk dari dua asam amino yang berlainan pula. Misalnya glisin dan alanin dapat membentuk dua dipeptida glisilalanin (gly-ala) dan alanilglisin (ala-gly).

*Bagaimana struktur lys-met ? Suatu konvesi disepakati, residu asam amino dengan gugus karboksil bebas ditulis di sebelah kanan dari struktur, dan disebut asam amino-C ujung, sedangkan residu asam amino dengan gugus α-amino bebas ditulis di sebelah kiri disebut asam amino-N ujung. Nama asam amino dimulai dari asam amino-N ujung. Contoh soal : *Bagaimana struktur lys-met ? Jawab :

KLASIFIKASI PROTEIN Berdasarkan fungsinya : 1. Protein serat (fibrous protein), disebut juga protein struktural yang tak larut, terdiri dari : kolagen yaitu protein pembentuk tulang, gigi dan tendon; elastin yaitu protein pembentuk otot dan pembuluh darah; serta keratin yaitu protein pembentuk kulit, kuku, dan rambut

2. Protein globular (bujur telur), bentuknya agak bulat karena rantainya melipat bertumpukkan. Protein ini umumnya larut dalam air dan melakukan fungsi dalam suatu organisme. Terdiri dari : albumin seperti albumin telur dan serum; globulin; histon yang terdapat dalam jaringan kelenjar dan bersama-sama dengan asam nukleat; serta protamin.

3. Protein konjugasi (conjugated protein) yaitu protein yang bersenyawa dengan zat lain. Terdiri dari nukleoprotein (bersenyawa dengan asam nukleat); mukoprotein (bersenyawa dengan > 4% karbohidrat); glikoprotein (bersenyawa dengan < 4% karbohidrat); dan lipoprotein (bersenyawa dengan lipid,seperti fosfolipid atau kolesterol).

KLASIFIKASI PROTEIN Berdasarkan strukturnya : Struktur primer, yaitu urutan asam amino dalam rantai protein. Struktur sekunder, yaitu bentuk dari rantai protein yang panjang yang dijadikan satu oleh ikatan hidrogen dan membentuk spiral α-helix (right-handed spiral). Suatu α-helix mempunyai 3,6 residu asam amino tiap putaran yang dihasilkan dari ikatan hidrogen 4 asam amino. Struktur helix menyebabkan molekul elastis dan fleksibel. Contohnya adalah keratin dan kolagen. Struktur sekunder lainnya adalah lembaran yang berlipat b (b-pleated sheet) dimana molekul protein tunggal dideretkan sisi ke sisi dan antara rantai asam amino terikat oleh ikatan hidrogen. Contohnya adalah serat sutera.

Struktur tersier, bentuk terlipat dari struktur sekunder Struktur tersier, bentuk terlipat dari struktur sekunder. Bentuk ini terdapat pada protein globular untuk mempertahankan bentuk bola dan kelarutannya tetap baik. Struktur kwarterner, adalah penggabungan dua atau lebih bentuk rantai protein rantai banyak. Contohnya adalah hemoglobin yang mempunyai berat molekul 65.000, dan mengandung empat molekul protein (globin).

STRUKTUR PROTEIN