BAB IV PROTEIN DAN ASAM AMINO

BAB IV

PROTEIN DAN ASAM AMINO

A. PENGERTIAN PROTEIN

Protein, seperti halnya suatu molekul DNA, merupakan polimer yang linear dan tidak bercabang. Subunit protein monomeriknya disebut asam amino dan polimer yang dihasilkan atau polipeptidanya, jarang yang panjangnya melebihi 2000 unit. Struktur protein bersifat hirarki, yaitu protein disusun setahap demi setahap dan setiap tingkatan tergantung dari tahapan di bawahnya.

Unit dasar penyusun struktur protein adalah asam amino. Dengan kata lain protein tersusun atas asam-asam amino yang saling berikatan.

Suatu asam amino-α terdiri atas:

1. Atom C α. Disebut α karena bersebelahan dengan gugus karboksil (asam). 2. Atom H yang terikat pada atom C α.

3. Gugus karboksil yang terikat pada atom C α. 4. Gugus amino yang terikat pada atom C α. 5. Gugus R yang juga terikat pada atom C α.

Agar lebih jelas dapat Anda cermati Gambar 4.1 berikut.

Gambar 4.1 Struktur asam amino

B. MACAM - MACAM ASAM AMINO

Gambar 4.2

Contoh struktur dari beberapa asam amino

Gugus R dari asam amino bervariasi dalam hal ukuran, bentuk, muatan, kapasitas pengikatan hidrogen serta reaktivitas kimia. Keduapuluh macam asam amino ini tidak pernah berubah. Asam amino yang paling sederhana adalah glisin dengan atom H sebagai rantai samping. Berikutnya adalah alanin dengan gugus metil (-CH3) sebagai rantai samping. Untuk

selanjutnya, dapat Anda cermati nama dan struktur dari 20 macam asam amino pada Tabel 4.1.

No Nama Singkatan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Alanin (alanine) Arginin (arginine) Asparagin (asparagine) Asam aspartat (aspartic acid)

Sistein (cystine) Glutamin (Glutamine) Asam glutamat (glutamic acid)

Glisin (Glycine) Histidin (histidine) Isoleusin (isoleucine) Leusin (leucine) Lisin (Lysine) Metionin (methionine) Fenilalanin (phenilalanine) Prolin (proline) Serin (Serine) Treonin (Threonine) Triptofan (Tryptophan) Tirosin (tyrosine) Valin (valine) Ala Arg Asn Asp Cys Gln Glu Gly His Ile Leu Lys Met Phe Pro Ser Thr Trp Tyr Val

Struktur Asam Amino

 Arginin

 Asparagin (asparagine)

 Sistein (cystine)

 Glutamin (Glutamine)

Glisin (Glycine)

 Histidin (histidine)

 Leusin (leucine)

 Lisin (Lysine)

 Fenilalanin (phenilalanine)

 Prolin (proline)

 Treonin (Threonine)

 Triptofan (Tryptophan)

 Valin (valine)

C. IKATAN PEPTIDA

Kedua puluh macam asam amino saling berikatan, dengan urutan yang beraneka ragam untuk membentuk protein. Proses pembentukan protein dari asam-asam amino ini dinamakan sintesis protein. Ikatan antara asam amino yang satu dengan lainnya disebut ikatan peptida. Ikatan peptida ini dapat disebut juga sebagai ikatan amida.

Coba Anda pelajari kembali struktur dasar asam amino. Pada protein atau rantai asam amino, gugus karboksil (-COOH) berikatan dengan gugus amino (-NH2). Setiap terbentuk satu ikatan peptida, dikeluarkan 1 molekul air

Gambar 4.4

Pembentukan ikatan peptide Adapun protein terdiri dari empat struktur yaitu :

1. Struktur primer adalah struktur protein yang dibentuk dengan menggabungkan asam amino ke dalam polipeptida. Asam amino dihubungkan dengan ikatan peptida yang terbentuk dengan reaksi kondensasi antara gugus karboksil pada satu asam amino dengan gugus amino pada asam amino kedua. Ujung dari polipeptida yang terbentuk mempunyai sifat kimia yang berbeda.

2. Struktur sekunder adalah merujuk pada konformasi yang berbeda yang dapat terjadi pada polipeptida. Dua tipe yang umum yaitu α-heliks dan β-sheet. Keduanya terbentuk karena ikatan hidrogen yang terjadi antara asam amino yang berbeda pada polipeptida.

terjadi karena bermacam-macam gaya kimiawi terutama ikatan hidrogen antara individu asam amino dan gaya hidrofobik yang mengatur bahwa asam amino dengan sisi gugus non-polar harus dilindungi dari air dengan menenpatkannya di bagian dalam protein.

4. Struktur kuaternair adalah melibatkan asosiasi dua atau lebih polipeptida, masing-masing terlipat menjadi struktur tersier, menjadi protein multisubunit. Tidak semua protein membentuk struktur kuaternair. Hanya protein yang mempunyai fungsi kompleks yang memiliki struktur ini termasuk beberapa protein yang terlibat dalam ekspresi gen.

D. FUNGSI PROTEIN

Protein memegang peranan penting dalam berbagai proses biologi. Peran-peran tersebut antara lain:

1. Katalisis enzimatik

Hampir semua reaksi kimia dalam sistem biologi dikatalisis oleh enzim dan hampir semua enzim adalah protein.

2. Transportasi dan penyimpanan

Berbagai molekul kecil dan ion-ion ditansport oleh protein spesifik. Misalnya transportasi oksigen di dalam eritrosit oleh hemoglobin dan transportasi oksigen di dalam otot oleh mioglobin.

3. Koordinasi gerak

Kontraksi otot dapat terjadi karena pergeseran dua filamen protein. Contoh lainnya adalah pergerakan kromosom saat proses mitosis dan pergerakan sperma oleh flagela.

4. Penunjang mekanis

Ketegangan kulit dan tulang disebabkan oleh kolagen yang merupakan protein fibrosa

5. Proteksi imun

Antibodi merupakan protein yang sangat spesifik dan dapat mengenal serta berkombinasi dengan benda asing seperti virus, bakteri dan sel dari organisma lain.

6. Membangkitkan dan menghantarkan impuls saraf

Respon sel saraf terhadap rangsang spesifik diperantarai oleh oleh protein reseptor. Misalnya rodopsin adalah protein yang sensitif terhadap cahaya ditemukan pada sel batang retina. Contoh lainnya adalah protein reseptor pada sinapsis

Anonim.2010. Protein.(http://id.wikipedia.org/wiki/Protein), diakses tanggal 15 Maret 2013.

Anonim.2009. Protein.http://www.ad4msan.com/2009/05/protein.html, diakses tanggal 15 Maret 2013.

Anonim.2010.Metabolisme_Protein.http://static.schoolrack.com/files/21642/6139 1/metabolisme_protein.doc , diakses tanggal 15 Maret 2013.

Anonim.2011. Protein dan enzim. http://static.schoolrack.com/34770/2-protein_dan_enzim.doc, diakses tanggal 15 Maret 2013.

Fabio. 2009. Sintesis Protein. http://mr-fabio2.blogspot.com/2009/02/sintesis-protein.html, diakses tanggal 15 Maret 2013.

 Treonin (Threonine)

[KINASTY ARUM MELATI] 06101410020

 Valin (valine)

C. IKATAN PEPTIDA

Kedua puluh macam asam amino saling berikatan, dengan urutan yang beraneka ragam untuk membentuk protein. Proses pembentukan protein dari asam-asam amino ini dinamakan sintesis protein. Ikatan antara asam amino yang satu dengan lainnya disebut ikatan peptida. Ikatan peptida ini dapat disebut juga sebagai ikatan amida.

Coba Anda pelajari kembali struktur dasar asam amino. Pada protein atau rantai asam amino, gugus karboksil (-COOH) berikatan dengan gugus amino (-NH2). Setiap terbentuk satu ikatan peptida, dikeluarkan 1 molekul air (H2O). Agar lebih jelas, coba Anda cermati Gambar 4.4.

Gambar 4.4

Pembentukan ikatan peptide Adapun protein terdiri dari empat struktur yaitu :

1. Struktur primer adalah struktur protein yang dibentuk dengan menggabungkan asam amino ke dalam polipeptida. Asam amino dihubungkan dengan ikatan peptida yang terbentuk dengan reaksi kondensasi antara gugus karboksil pada satu asam amino dengan gugus amino pada asam amino kedua. Ujung dari polipeptida yang terbentuk mempunyai sifat kimia yang berbeda.

2. Struktur sekunder adalah merujuk pada konformasi yang berbeda yang dapat terjadi pada polipeptida. Dua tipe yang umum yaitu α-heliks dan β-sheet. Keduanya terbentuk karena ikatan hidrogen yang terjadi antara asam amino yang berbeda pada polipeptida.

[KINASTY ARUM MELATI] 06101410020

3. Struktur tersier terjadi dari lipatan komponen struktur sekunder polipeptida yang membentuk konfigurasi tiga dimensi. Struktur tersier terjadi karena bermacam-macam gaya kimiawi terutama ikatan hidrogen antara individu asam amino dan gaya hidrofobik yang mengatur bahwa asam amino dengan sisi gugus non-polar harus dilindungi dari air dengan menenpatkannya di bagian dalam protein.

4. Struktur kuaternair adalah melibatkan asosiasi dua atau lebih polipeptida, masing-masing terlipat menjadi struktur tersier, menjadi protein multisubunit. Tidak semua protein membentuk struktur kuaternair. Hanya protein yang mempunyai fungsi kompleks yang memiliki struktur ini termasuk beberapa protein yang terlibat dalam ekspresi gen.

D. FUNGSI PROTEIN

Protein memegang peranan penting dalam berbagai proses biologi. Peran-peran tersebut antara lain:

1. Katalisis enzimatik

Hampir semua reaksi kimia dalam sistem biologi dikatalisis oleh enzim dan hampir semua enzim adalah protein.

2. Transportasi dan penyimpanan

Berbagai molekul kecil dan ion-ion ditansport oleh protein spesifik. Misalnya transportasi oksigen di dalam eritrosit oleh hemoglobin dan transportasi oksigen di dalam otot oleh mioglobin.

3. Koordinasi gerak

Kontraksi otot dapat terjadi karena pergeseran dua filamen protein. Contoh lainnya adalah pergerakan kromosom saat proses mitosis dan pergerakan sperma oleh flagela.

4. Penunjang mekanis

Ketegangan kulit dan tulang disebabkan oleh kolagen yang merupakan protein fibrosa

5. Proteksi imun

Antibodi merupakan protein yang sangat spesifik dan dapat mengenal serta berkombinasi dengan benda asing seperti virus, bakteri dan sel dari organisma lain.

6. Membangkitkan dan menghantarkan impuls saraf

Respon sel saraf terhadap rangsang spesifik diperantarai oleh oleh protein reseptor. Misalnya rodopsin adalah protein yang sensitif terhadap cahaya ditemukan pada sel batang retina. Contoh lainnya adalah protein reseptor

[KINASTY ARUM MELATI] 06101410020

Pada organisme tingkat tinggi, pertumbuhan dan diferensiasi diatur oleh protein faktor pertumbuhan. Misalnya faktor pertumbuhan saraf mengendalikan pertumbuhan jaringan saraf. Selain itu, banyak hormon merupakan protein.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2010. Protein.(http://id.wikipedia.org/wiki/Protein), diakses tanggal 15 Maret 2013.

Anonim.2009. Protein.http://www.ad4msan.com/2009/05/protein.html, diakses tanggal 15 Maret 2013.

Anonim.2010.Metabolisme_Protein.http://static.schoolrack.com/files/21642/6139 1/metabolisme_protein.doc , diakses tanggal 15 Maret 2013.

Anonim.2011. Protein dan enzim. http://static.schoolrack.com/34770/2-protein_dan_enzim.doc, diakses tanggal 15 Maret 2013.

Fabio. 2009. Sintesis Protein. http://mr-fabio2.blogspot.com/2009/02/sintesis-protein.html, diakses tanggal 15 Maret 2013.