Struktur kovalen dan fungsi biologi

Presentasi berjudul: "Struktur kovalen dan fungsi biologi"— Transcript presentasi:

1 Struktur kovalen dan fungsi biologi
protein Struktur kovalen dan fungsi biologi Ismail Saleh, S.P., M.Si

2 pendahuluan Protein merupakan makromolekul yang paling banyak jumlahnya dalam sel (50% dari bobot kering sel). Struktur protein merupakan polipeptida yang mempunyai rantai yang sangat panjang, tersusun atas banyak asam amino. Protein juga merupakan instrumen yang mengekspresikan informasi genetik.

3 pendahuluan Semua protein di dalam makhluk hidup tanpa memandang fungsi dan aktivitas biologisnya tersusun atas 20 asam amino baku Protein berbeda satu sama lain karena urutan asam amino yang berbeda

4 Struktur protein Protein merupakan polimer asam amino yang tidak bercabang, berikatan kepala ke ekor, dari gugus karboksil ke gugus amino, melalui pembentukan ikatan peptida kovalen.

5 Struktur protein Tulang punggung" peptida protein terdiri urutan yang berulang : ―N―C𝛼 ―C― Atom karbon dari asam amino adalah pusat kiral, rantai polipeptida secara inheren asimetris. Hanya asam L-amino yang ditemukan dalam protein.

6 Struktur protein Istilah protein secara luas mendefinisikan molekul terdiri dari satu atau lebih rantai polipeptida. Protein hanya memiliki satu rantai polipeptida disebut protein monomer. Protein yang terdiri dari lebih satu rantai polipeptida disebut protein multimerik. Protein Multimeric bisa terdiri dari berisi satu jenis polipeptida (homomultimeric) atau terdiri dari beberapa jenis rantai polipeptida (heteromultimeric).

7 Struktur protein Struktur Primer
Urutan asam amino adalah struktur protein primer (1°)

8 Struktur protein Struktur Sekunder
Melalui interaksi ikatan hidrogen antar-residu asam amino yang berdekatan, rantai polipeptida dapat mengatur dirinya menjadi segmen heliks yang khas. Segmen ini merupakan konformitas struktural, yang disebut struktur reguler, seperti kumparan pegas.

9 Struktur protein Struktur tersier
Ketika rantai polipeptida dari protein molekul menekuk dan melipat untuk mengasumsikan bentuk tiga dimensi yang lebih kompak, yang dihasilkan tingkat struktur tersier (3°) Berdasarkan struktur tersiernya, protein mengadopsi bentuk bulat. Sebuah konformasi bulat memberikan rasio permukaan - ke - volume terendah, meminimalkan interaksi protein dengan lingkungan sekitarnya.

10 Struktur protein Struktur kuarter
Protein yang terdiri dari interaksi dua atau lebih rantai polipeptida struktur tersier yang khas disebut struktur kuarter. Tiap rantai polipeptida disebut subunit protein

11 Struktur protein

12 penggolongan protein (fungsi biologis)
Contoh Enzim Ribonuklease, Tripsin Protein Transport Hemoglobin, Lipoprotein, Albumin serum, Mioglobin, β1 – Leghemoglobin Protein nutrien dan penyimpan Gliadin (gandum), Ovalbumin (telur), Kasein (susu), Feritin Protein kontraktil atau motil Aktin, Miosin, Tubulin Protein struktural Keratin, Fibroin, Kolagen, Elastin Protein pertahanan Antibodi, Fibrinogen, Trombin, Toksin Botulinus, Toksin Difteri Protein pengatur Insulin, Hormon tumbuh, kortikotropin, Represor

13 penggolongan protein (bentuk)
Protein globular Rantai polipeptida berlipat-lipat sehingga berbentuk globular atau seperti bola yang padat Biasanya larut dalam sistem larutan Hampir semuanya mempunyai fungsi gerak atau dinamik. Contoh : protein transport dalam darah, antibodi, dan protein penyimpan nutrien Protein serabut Merupakan rantai molekul panjang Rantai polipeptida memanjang pada satu sumbu Bersifat tidak larut dalam air Hampir semuanya mempunyai peranan struktural atau pelindung Contoh : 𝛼-keratin (rambut), fibroin (sutera), kolagen (urat)

14 Komposisi kimia protein
Hidrolisis protein dengan asam atau basa akan menghasilkan campuran asam amino bebas Tiap protein akan menghasilkan komposisi asam amino yang berbeda-beda, sesuai dengan fungsi proteinnya. Beberapa protein mempunyai gugus fungsional lain, selain asam amino → protein konjugasi. Bagian yang bukan asam amino → gugus prostetik

15 Komposisi kimia protein
Golongan Gugus Prostetik Contoh Lipoprotein Lipid β1-lipoprotein darah Glikoprotein Karbohidrat ϒ-globulin darah Fosfoprotein Gugus fosfat Kasein susu Hemoprotein Heme (forfirin besi) Hemoglobin Flavoprotein Flavin nukleotida Suksinat dehidrogenase Metalprotein Besi, seng Feritin, alkohol dehidrogenase

16 Protein Homolog Protein homolog adalah protein yang menjalankan fungsi yang sama pada berbagai spesies yang berbeda Contoh : hemoglobin, yang berfungsi melangsungkan transport oksigen pada berbagai jenis vertebrata Protein homolog biasanya mempunyai rantai polipeptida yang identik atau hampir identik panjangnya. Asam amino yang sama, yang menempati posisi yang sama disebut residu tetap sedangkan yang berbeda disebut residu tidak tetap

17 Denaturasi Protein Adalah proses perubahan pada protein akibat panas yang bersifat tidak dapat balik Contoh : putih telur yang mengalami pemanasan Akibat denaturasi, protein akan kehilangan aktivitas biologisnya Selain oleh panas, denaturasi juga dapat disebabkan karena pH ekstrim, pelarut organik, dan zat terlarut tertentu Denaturasi tidak menyebabkan perubahan deret asam aminonya, tetapi terjadi kerusakan pada struktur berlipatnya

18 Denaturasi Protein

19 Terima kasih