KELOMPOK X Mega Amalina Nailul Husni Azwar Rihin Think Nasution Asam Amino dan Protein KELOMPOK X Mega Amalina Nailul Husni Azwar Rihin Think Nasution

Tinjauan Umum Protein adalah makromolekul yang paling berlimpah di dalam sel hidup dan merupakan 50% berat kering sel. Protein sangat bervariasi mempunyai berbagai peranan biologis. Kunci struktur ribuan protein yang berbeda-beda adalah gugus pada molekul unit pembangun protein yang relatif sederhana yakni 20 asam amino yang berikatan kovalen dalam urutan yang khas.

STRUKTUR UMUM ASAM AMINO

Asam amino mengandung karbon asimetrik, kecuali glisin. satu atom C sentral Asimetrik yang mengikat secara kovalen: gugus amino, gugus karboksil, satu atom H dan rantai samping (gugus R) COOH I H2N --- C --- H H Asam amino mengandung karbon asimetrik, kecuali glisin.

Pengertian asam amino Dari rumus di atas, maka pengertian asam amino: “Asam karboksilat yang mempunyai gugus amina yaitu H2N pada atom karbon α dari posisi gugus –COOH sebagai komponen penyusun protein” Atom C pusat tersebut dinamai atom Cα ("C-alfa") sesuai dengan penamaan senyawa bergugus karboksil, yaitu atom C yang berikatan langsung dengan gugus karboksil. Oleh karena gugus amina juga terikat pada atom Cα ini, senyawa tersebut merupakan asam α-amino.

Gugus R yang berbeda-beda tersebut menentukan: Gugus R  rantai samping yang berbeda-beda pada setiap jenis asam amino Gugus R yang berbeda-beda tersebut menentukan: Struktur Ukuran Muatan elektrik Sifat kelarutan di dalam air

SIFAT ASAM AMINO larut dalam air dan pelarut polar lain tetapi tidak larut dalam pelarut nonpolar seperti dietil eter atau benzena.  momen dipol yang besar  kurang bersifat asam dibandingkan sebagian besar asam karboksilat kurang basa dibandingkan sebagian besar amina semua asam amino (kecuali glisin) bersifat optis aktif Dp bereaksi dg asam atau basa (zwitter ion)

ION ZWITTER Pada asam amino, ada gugus yang dapat melepaskan ion H+ dan ada gugus yang dapat menerima ion H+. Akibatnya, terbentuk molekul yang memilikidua jenis muatan, yaitu muatan positif dan muatan negatif Dua bentuk asam amino, (1) tidak terionisasi; (2) ion zwitter.

Penamaan Asam Amino Didasarkan pada struktur D – gliseraldehid jika gugus NH3+ terletak disebelah kanan  diberi awalan D, jika NH3+ dikiri  diberi awalan L. Semua asam amino yang ada di alam dalam protein mempunyai konfigurasi L. Ada beberapa asam amino yang penting dalam struktur dan metabolisme mempunyai konfigurasi D, yaitu asam D-alanin dan D-glutamat yang merupakan komponen penyusun dinding sel bakteri tertentu. Penulisan asam amino (20 asam amino yang umum) dapat disingkat dengan 3 huruf. Misal : Serine  Ser Glysin  gly

CONTOH ASAM AMINO

Klasifikasi Asam amino BERDASARKAN RANTAI SAMPING BERDASARKAN PROSES TERBENTUKNYA ASAM AMIO ESSENSIAL& NON ESSENSIALN

ASAM AMINO ESSENSIAL & NON ESSENSIAL Asam amino esensial : yang tidak dapat disintesis oleh tubuh contoh :Isoleusin (Ile), Leusin (Leu) ,Valin (Val), Lisin (Lys),Treonin (Thr), Triptofan (Trp), Fenilalanin (Phe), dan Arginin (Arg), Asparagin (Asn), Histidin (His) , Methionin (Met) Asam amino non esensial bisa dibentuk sendiri oleh tubuh : Contoh : Alanin (Ala), Asam Aspartat (Asp), Asam Glutamat (Glu), Prolin (Pro), Glisin (Gly), Serin (Ser), Sistein (Cys), Triosin (Tyr), dan Glutamin (Gln).

Klasifikasi Asam amino Diklasifikasikan berdasar gugus R (rantai samping) Biasanya sifat-sifat seperti: hidrofobik/hidrofilik, polar/non polar, ada/tidaknya gugus terionisasi Asam amino AROMATIK NON POLAR POLAR BASIC (+) ACIDIC (-)

Memiliki gugus R alifatik Asam amino non polar Bersifat hidrofobik. Umum terdapat pada protein yang berinteraksi dengan lipid

Memiliki gugus R yang tidak bermuatan Asam amino polar Bersifat hidrofilik mudah larut dalam air Cenderung terdapat di bagian luar protein Sistein berbeda dgn yg lain, karena gugus R terionisasi pada pH tinggi (pH = 8.3) sehingga dapat mengalami oksidasi dengan sistein membentuk ikatan disulfide

Asam amino dengan gugus R aromatik Fenilalanin, tirosin dan triptofan Bersifat relatif non polar  hidrofobik Fenilalanin bersama dgn Valin, Leusin & Isoleusin  asam amino paling hidrofobik Tirosin  gugus hidroksil , triptofan  cincin indol Asam amino aromatik mampu menyerap sinar UV λ 280 nm  sering digunakan untuk menentukan kadar protein

Asam amino dengan gugus R bermuatan positif Lisin, arginin, dan histidin Mempunyai gugus yg bersifat basa pada rantai sampingnya Bersifat polar  terletak di permukaan protein dapat mengikat air. Histidin mempunyai muatan mendekati netral (pd gugus imidazol) dibanding lisin  gugus amino arginin  gugus guanidino Karena histidin dpt terionisasi pada pH mendekati pH fisioligis  sering berperan dlm reaksi enzimatis yg melibatkan pertukaran proton

Asam amino dengan gugus R bermuatan negatif Aspartat dan glutamat Mempunyai gugus karboksil pada rantai sampingnya  bermuatan (-) / acid pada pH 7

Asam amino non standar Merupakan asam amino diluar 20 mcm as. Amino standar Terjadi karena modifikasi yang terjadi setelah suatu asam amino standar menjadi protein. Kurang lebih 300 asam amino non standar dijumpai pada sel modifikasi serin yang mengalami fosforilasi oleh protein kinase

Dari modifikasi Glu oleh vit K. modifikasi prolin  dlm proses modifikasi posttranslasi, oleh prokolagen prolin hidroksilase. Ditemukan pada kolagen untuk menstabilkan struktur Dari modifikasi Glu oleh vit K.  karboksi glutamat mampu mengikat Ca  penting utk penjendalan darah. Ditemukan pd protein protombin

Modifikasi lisin. Terdapat di kolagen dan miosin (protein kontraksi pd otot) dan berperan untuk sisi terikatnya polisakarida Beberapa ditemukan asam amino nonstandar yang tidak menyusun protein  merupakan senyawa antara metabolisme (biosintesis arginin dan urea)

REAKSI KIMIA ASAM AMINO Reaksi Ninhidrin Reaksi Sanger Reaksi Dansil Klorida REAKSI KIMIA ASAM AMINO Reaksi Edman Reaksi Basa Schiff Reaksi dengan Gugus R

Penentuan Kuantitatif asam amino Reaksi Ninhidrin Proses PEMANASAN CAMPURAN ASAM AMINO dengan LARUTAN NINHIDRIN = Warna biru Positif terhadap semua asam amino dan peptida yang mengandung “GUGUS α – amino bebas“ *khusus : untuk asam amino prolin dan hidroksi prolin akan memberikan hasil reaksi = Warna Kuning

Dalam Suasana Basa Lemah Derivat 2,4-dinitrofenil Reaksi Sanger Untuk penentuan asam amino N-ujung suatu rantai polipeptida Dalam Suasana Basa Lemah gugus α- amino + 1-fluoro-2,4-dinitrobenzen (FDNB) Derivat 2,4-dinitrofenil

Reaksi Dansil Klorida ADALAH : Reaksi antara gugus amino dengan 1-dimetilamino naftalen-5-sulfonil klorida MEMPUNYAI : Sifat fluoresensi yang tinggi, maka derivat dansil asam amino dapat ditentukan dengan cara fluoromer

Untuk penentuan asam amino N-ujung suatu rantai polipeptida Reaksi Edman Reaksi antara : Gugus α- asam amino + Fenilsotiosianat Menghasilkan : Derivat asam amino feniltiokarbonil

Biasanya terjadi sebagai senyawa antara dalam reaksi enzim antara Bersifat REVERSIBEL antara gugus α- asam amino dengan gugus aldehid. Reaksi Basa Schiff Biasanya terjadi sebagai senyawa antara dalam reaksi enzim antara α- asam amino dengan substrat

Gugus Sulfuhidril (SH) Reaksi dengan Gugus R Gugus Sulfuhidril (SH) Sistein Hidroksifenol Tirosin Guanidium Arginin

ASAM AMINO berikatan dengan ASAM AMINO lain membentuk PROTEIN PROTEIN merupakan polimer yang disusun oleh minimal 20 macam asam amino. ASAM AMINO berikatan dengan ASAM AMINO lain membentuk IKATAN PEPTIDA

Ikatan Peptida Ikatan yang menghubungkan 2 asam amino melalui gugus karboksil dari satu asam amino dengan gugus amino dari asam amino yang lain.

Ikatan Peptida Berdasarkan konvensi ikatan peptida ditulis dengan asam amino yg mempunyai NH3+ bebas (sebelah kiri) dan as. Amino dg gugus COO- bebas (sebelah kanan) Molekul yang mengandung 2 asam amino dengan 1 ikatan peptida disebut dipeptida Molekul mengandung 3 asam amino disebut tripeptida. Ada tetrapeptida, pentapeptida, dst.

FUNGSI FISIOLOGIS PROTEIN 1. Sebagai Enzim 2. Sebagai Protein Pembangun 3. Sebagai Protein Kontraktil 4. Sebagai Protein Pengangkut

5. Sebagai Protein Hormon 6. Sebagai Protein Pelindung/Pertahanan 7. Sebagai Protein Cadangan

KLASIFIKASI PROTEIN Berdasarkan Kelarutan Berdasarkan Susunan Molekulya

BERDASARKAN KELARUTAN Protein yang Larut dalam air, asam, basa encer, maupun dalam garam. Biasanya dalam bentuk PROEIN GLOBULAR Protein yang tidak larut dalam pelarut air, asam, dan basa. Disebut : PROTEIN SERAT (fibrous)

Berdasarkan Susunan Molekulnya PROTEIN SEDERHANA (Protein Tunggal) PROTEIN MAJEMUK (Protein Koyugasi)