Struktur Protein Protein dan Non Protein Nitrogen

Angka kecukupan protein yang dianjurkan tiap orang per hari dapat dilihat pada Tabel 2.2 berikut ini: Tabel 2.2 Angka kecukupan protein yang dianjurkan tiap orang per hari Golongan umur Berat badan kg Tinggi badan cm Protein g Anak-anak: 0-6 bl 5,5 60 12 7-12 bl 8,5 71 15 1-3 th 12 90 23 4-6 th 18 110 32 7-9 th 24 120 37 Pria: 10-12 th 30 135 45 13-15 th 45 150 64 16-19 th 56 160 66 20-45 th 62 165 55 46-59 th 62 165 55 ≥ 60 th 62 165 55 Wanita: 10-12 th 35 140 54 13-15 th 46 153 62 16-19 th 50 154 51 20-45 th 54 156 48 46-59 th 54 154 48 ≥ 60 th 54 154 48 Hamil + 12 Menyusui 0-6 bl + 16 7-12 bl + 12 Sumber: Widya Karya Pangan dan Gizi Almatsier, 2004.

2.1.3 Struktur Protein

1. Struktur Primer Strukur primer dari protein mengacu pada susunanurutan linier dari konstituen asam amino yang secara kovalen dihubungkan melalui ikatan peptida. Susunan tersebut merupakan suatu rangkaian unik dari asam amino yang menentukan sifat dasar dari berbagai protein, dan secara umum menentukan bentuk struktur sekunder dan tersier Winarno, 1991. Struktur primer protein dapat dilihat pada Gambar 2.1 berikut ini: Universitas Sumatera utara Gambar 2.1 Struktur primer protein Anonim, 2010 2. Struktur Sekunder Struktur sekunder adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Pada struktur sekunder protein sudah mengalami interaksi intermolekul, melalui rantai samping asam amino. Ikatan yang membentuk struktur ini didominasi oleh ikatan hidrogen antar rantai samping yang membentuk pola tertentu bergantung pada orientasi ikatan hidrogennya. Ada empat macam struktur sekunder Winarno, 1991, yaitu: a. α heliks puntiran alfa, berupa pilinan rantai asam amino yang berbentuk spiral. b. β sheet lempeng beta, berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen. c. β turn lekukan beta. d. Gamma turn lekukan gamma Struktur sekunder protein dapat dilihat pada Gambar 2.2 berikut ini: Universitas Sumatera utara Gambar 2.2 Struktur sekunder protein Anonim, 2010 Pada bagian tertentu dari protein, terdapat susunan asam amino yang membentuk suatu struktur yang reguler dengan sudut-sudut geometri tertentu. Ada dua struktur sekunder utama yaitu alfa-helix dan beta-sheet. Struktur ini terjadi akibat adanya ikatan hidrogen antar asam amino yaitu antara atom O pada gugus CO dengan atom H pada gugus NH ditandai dengan garis warna orange. Struktur alfa-helix terbentuk oleh backbone ikatan peptida yang membentuk spiral dimana jika dilihat tegak lurus dari atas, arah putarannya adalah searah jarum jam menjauhi pengamat dinamakan alfa. Seperti halnya alfa-helix, struktur beta- sheet juga terbentuk karena adanya ikatan hidrogen, namun ikatan hidrogen terjadi antara dua bagian rantai yang paralel sehingga membentuk lembaran yang berlipat-lipat. Tidak semua bagian protein membentuk struktur alfa-helix dan beta-sheet, pada bagian tertentu mereka tidak membentuk struktur yang reguler Winarno, 1991. 3. Struktur Tersier Struktur tersier adalah gabungan dari dua atau lebih struktur dua dimensi. Gabungan ini umumnya berupa gumpalan. Beberapa molekul dapat berinteraksi secara fisika tanpa ikatan kovalen ikatan non kovalen membentuk oligomer yang stabil dimer, trimer, atau kuartomer dan membentuk struktur kuartener misalnya hemoglobin. Struktur tersier menjelaskan bagaimana seluruh rantai Universitas Sumatera utara polipeptida melipat sendiri sehingga membentuk struktur tiga dimensi. Pelipatan ini dipengaruhi oleh interaksi antar gugus samping R satu sama lain Winarno, 1991. Struktur tersier protein dapat dilihat pada Gambar 2.3 berikut ini: Gambar 2.3 Struktur tersier protein Anonim, 2010 Ada beberapa interaksi yang terlibat yaitu: a. Interaksi ionik Terjadi antara gugus samping yang bermuatan positif memiliki gugus –NH2 tambahan dan gugus negatif –COOH tambahan. Interaksi ionik dapat dilihat pada Gambar 2.4 berikut ini: Universitas Sumatera utara Gambar 2.4 Interaksi Ionik Anonim, 2010. b. Ikatan hidrogen Jika pada struktur sekunder ikatan hidrogen terjadi pada ‘backbone‘, maka ikatan hidrogen yang terjadi antar gugus samping akan membentuk struktur tersier. Karena pada gugus samping bisa banyak terdapat gugus seperti –OH, – COOH, –CONH2 atau –NH2 yang bisa membentuk ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen dapat dilihat pada Gambar 2.5 berikut ini: Gambar 2.5 Ikatan hidrogen Anonim, 2010. Universitas Sumatera utara c. Gaya dispersi Van Der Waals Beberapa asam amino memiliki gugus samping R dengan rantai karbon yang cukup panjang. Nilai dipol yang berfluktuatif dari satu gugus samping dapat membentuk ikatan dengan dipol berlawanan pada gugus samping lain. Interaksi Gaya dispersi van der waals dapat dilihat pada Gambar 2.6 berikut ini: Gambar 2.6 Gaya dispersi Van der Waals Anonim, 2010. d. Jembatan disulfida Cysteine memiliki gugus samping –SH dimana dapat membentuk ikatan sulfida dengan –SH pada cystein lainnya, ikatan ini berupa ikatan kovalen sehingga lebih kuat dibanding ikatan-ikatan lain yang sudah disebutkan di atas. Interaksi Jembatan disulfida dapat dilihat pada Gambar 2.7 berikut ini: Universitas Sumatera utara Gambar 2.7 Jembatan Disulfida Anonim, 2010. 4. Struktur Kuartener Protein atau polipeptida yang sudah memiliki struktur tersier dapat saling berinteraksi dan bergabung menjadi suatu multimer. Protein pembentuk multimer dinamakan subunit. Jika suatu multimer dinamakan dimer jika terdiri atas 2 subunit, trimer jika 3 subunit dan tetramer untuk 4 subunit. Multimer yang terbentuk dari subunit-subunit identik disebut dengan awalan homo-, sedangkan jika subunitnya berbeda-beda dinamakan hetero-. Misalnya hemoglobin yang terdiri atas 2 subunit alfa dan 2 subunit beta dinamakan heterotetrame Winarno, 1991. Struktur kuartener protein dapat dilihat pada Gambar 2.8 berikut ini: Universitas Sumatera utara Gambar 2.8 Struktur kuartener protein Anonim, 2010.

2.1.4 Fungsi Protein