CONTOH Makalah Protein

A.  LATAR BELAKANG

Biologi (ilmu hayat) adalah ilmu mengenai kehidupan. Istilah ini diambil daribahasa Belanda "biologie", yang juga diturunkan dari gabungan kata bahasa Yunani, βίος, bios ("hidup") dan λόγος,logos ("lambang", "ilmu"). Dahulu sampai tahun 1970-an digunakan istilah ilmu hayat (diambil dari bahasa Arab, artinya "ilmu kehidupan").

Biokimia adalah studi tentang susunan kimia sel, sifat senyawa serta reaksi kimia yang terjadi dalam sel, senyawa-senyawa yang menunjang aktivitas organisme hidup serta energi yang diperlukan atau dihasilkan.

Proses biokimia sudah dikenal sejak zaman mesir kuno dan cina kuno. Mesir dan Cina, melakukan proses biokimia karena keyakinan bukan karena pemahaman.

Masyarakat Mesir melakukan peragian jus buah, perawatan penyakit dengan zat-zat dari tumbuhan. Masyarakat Cina percaya bahwa manusia tersusun atas lima unsur: air, api, kayu, metal dan tanah. Kelimanya harus dijaga keseimbangannya agar tetap sehat.

Salah satu sub materi yang dipelajari dalam biokimia adalah tentang seluk beluk protein. Protein 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 memiliki empat tingkatan struktur yang bersifat hirarki. Artinya, protein disusun setahap demi setahap dan setiap tingkatan tergantung dari tahapan di bawahnya.

B. RUMUSAN MASALAH

Dari latar belakang seperti yang diuraikan di atas, dapat ditarik atau dibuat beberapa rumusan masalah, antara lain:

1.      Apakah pengertian protein?

2.      Bagaimanakah pembagian atau klasifikasi dari protein?

3.      Bagaimanakah struktur dari protein?

4.      Apakah fungsi dari protein?

C. TUJUAN

Dari beberapa rumusan masalah yang telah dibuat, maka dapat disimpulkan beberapa tujuan, yaitu:

1.      Mengetahui definisi dari protein.

2.      Mengetahui jenis-jenis dari pembagian protein.

3.      Mengetahui struktur protein.

4.      Mengetahui fungsi dari protein.

BAB II

PEMBAHASAN

A. PENGERTIAN PROTEIN

Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimerdari 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 selmakhluk hidup dan virus.

Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumbergizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof).

Protein 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 adalah salah satu bio-makromolekul yang penting perananya dalam makhluk hidup. Fungsi dari protein itu sendiri secara garis besar dapat dibagi ke dalam dua kelompok besar, yaitu sebagai bahan struktural dan sebagai mesin yang bekerja pada tingkat molekular. Protein ini terdiri atas beberapa rantai peptida berbentuk spiral yang terjalin satu sama lain sehingga menyerupai batang yang kaku.

B. KLASIFIKASI PROTEIN

1.    Berdasarkan bentuknya protein dikelompokkan sebagai berikut:

a.    Protein bentuk serabut (fibrous)

Karakteristik protein bentuk serabut adalah rendahnya daya larut, mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi untuk tahan terhadap enzim pencernaan. Kolagen merupakan protein utama jaringan ikat. Elasti terdapat dalam urat, otot, arteri (pembuluh darah) dan jaringan elastis lain. Keratini adalah protein rambut dan kuku. Miosin merupakan protein utama serat otot.

b.    Protein globuler

Berbentuk bola terdapat dalam cairan jaringan tubuh. Protein ini larut dalam larutan garam dan encer, mudah berubah dibawah pengaruh suhu, konsentrasi garam dan mudah denaturasi. Albumin terdapat dalam telur, susu, plasma, dan hemoglobin. Globulin terdapat dalam otot, serum, kuning telur, dan gizi tumbuh-tumbuhan. Histon terdapat dalam jaringan-jaringan seperti timus dan pancreas. Protamin dihubungkan dengan asam nukleat.

Menurut kelarutannya, protein globuler dibagi menjadi :

1)   Albumin : laut dalam air terkoagulasi oleh panas. Contoh : albumin telur, albumin serum.

2)   Globulin : tak larut air, terkoagulasi oleh panas, larut dalam larutan garam, mengendap dalam larutan garam, konsentrasi meningkat. Contoh : Ixiosinogen dalam otot.

3)   Glutelin : tak larut dalam pelarut netral tapi tapi larut dalam asam atau basa encer. Contoh : Histo dalam Hb.

4)   Plolamin/Gliadin : larut dalam alcohol 70-80% dasn tak larut dalam air maupun alcohol absolut. Contoh : prolaamin dalam gandum.

5)   Histon : Larut dalam air dasn tak larut dalam ammonia encer. Contoh : Hisron dalam Hb.

6)   Protamin : protein paling sederhana dibanding protein-protein lain, larut dalam air dan tak terkoagulasi oleh panas. Contoh : salmin dalam ikatan salmon.

c.    Protein konjugasi

Merupakan protein sederhana yang terikat dengan baha-bahan non-asam amino. Nukleoprotein terdaoat dalam inti sel dan merupakan bagian penting DNA dan RNA. Nukleoprotein adalah kombinasi protein dengan karbohidrat dalam jumlah besar. Lipoprotein terdapat dalam plasma-plasma yang terikat melalui ikatan ester dengan asam fosfat sepertu kasein dalam susu. Metaloprotein adalah protein yang terikat dengan mineral seperti feritin dan hemosiderin adalah protein dimana mineralnya adalah zat besi, tembaga dan seng.

C. STRUKTUR PROTEIN

Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat). Struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Sementara itu, struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut:

·         alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral;

·         beta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H);

·         beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta"); dan

·         gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma").

(Wikipedia, 2009).

Protein memiliki empat tingkatan struktur yang bersifat hirarki. Artinya, protein disusun setahap demi setahap dan setiap tingkatan tergantung dari tahapan di bawahnya.

1.    Struktur primer rantai polipeptida sebuah protein adalah susunan atau urutan bagaimana asam-asam amino disatukan dan susunan ini mencakup lokasi setiap ikatan disulfida. Struktur primer dapat digambarkan sebagai rumus bangun yang baisa ditulis untuk senyawa organik. Urutan, macam, dan jumlah asam amino yang membentuk rantai polipeptida adalah struktur primer protein.

2.    Struktur sekunder Struktur sekunder protein bersifat reguler, pola lipatan berulang dari rangka protein. Dua pola terbanyak adalah alpha helix dan beta sheet. Analisis difraksi sinar-X merupakan cara yang baik untuk mempelajari struktur protein serabut. Struktur ini terjadi karena ikatan hidrogen antara atom O dari gugus karbonil (C=O) dengan atom H dari gugus amino (N-H) dala satu rantai polipeptida, memungkinkan terbentuknya konformasi spiral yang disebut struktur helix. Bila ikatan hidrogen tersebut terjadi di antara dua rantai polipeptida, maka masing-masing rantai tidak membentuk helix, melainkan rantai pararel polepeptida dengan konformasi- β. Rantai polipeptida denagn konformasi- β ini dihubung silangkan (cross-linked) oleh ikatan hydrogen sehingga membentuk struktur yang disebut lembaran berlipat-lipat (pleated sheets).

3.    Struktur tersier adalah lipatan secara keseluruhan dari rantai polipeptida sehingga membentuk struktur 3 dimensi tertentu. Sebagai contoh, struktur tersier enzim sering padat, berbentuk globuler. Struktur tersier terbentuk karena terjadinya perlipatan (folding) rantai α-helix, konformasi β, maupun gulungan rambang suatu polipeptida, membentuk protein globular, yang struktur tiga dimensinya lebih rumit daripada protein serabut. Dengan menggunakan berbagai cara difraksi sinar-x yang teliti, beberapa protein telah dapat ditentukan struktur tersiernya, seperti misalnya, hemoglobin, mioglobin, lisozim, ribonuklease, dan kimotripsinogen.

Dari hasil penelitian didapatkan beberapa fakta mengenai struktur tiga dimensi mioglobin sebagai berikut:

a.       molekul sangat kompak, dan di bagian dalamnya terdapat suatu ruangan yang cukup untuk empat molekul air.

b.      Semua gugus R mengutub dari asam aminonya berlokasi di bagian permukaan molekul dan berhidart.

c.       Gugus R yang tak mengutub dari asam aminonya tedapart di bagian dalam, sehingga tersembunyi dari larutan medium di luar.

d.      Residu prolin hanya terdapat pada bagian rantai yang membengkok, yang juga mengandung sisa asam amino yang tak dapat membentuk α-helix seperti isolesin dan serin.

e.       Konformasi umumnya sama dengan molekul mioglobin pada hewan menyusui.

           Struktur kuaternair Beberapa protein tersusun atas lebih dari satu rantai polipeptida. Struktur kuartener menggambarkan subunit-subunit yang berbeda dipak bersama-sama membentuk struktur protein. Sebagian besar protein berbentuk globular yang mempunyai berat molekul lebih dari 50.000 merupakan suatu oligomer, yang terjadi dari beberapa rantai polipeptida yang terpisah. Rantai polipeptida ini juga disebut protomer saling mengadakan interaksi membentuk struktur kuartener dari proteina olighomer tersebut.

D. FUNGSI PROTEIN

Menurut Winarno (2002), Protein mempunyai bermacam-macam fungsi bagi tubuh, yaitu sebagai enzim, zat pengatur pergerakan, pertahanan tubuh, alat pengangkut.

a.        Sebagai enzim

Hampir semua reaksi biologis dipercepat atau dibantu oleh suatu senyawa makromolekul spesifik yang disebut enzim; dari reaksi yang sangat sederhana seperti reaksi transportasi karbon dioksida sampai yang sangat rumit seperti reaksi kromoson.

Hamper semua enzim menunjukan daya kualitik yang luar biasa, dan biasanya dapat mempercepat reaksi sampai beberapa juta kali. Sampai kini lebih dari seribu enzim telah dapat diketahui sifat-0sifatnya dan jumlaha tersebut terus bertambah. Protein besar peranannya terhadap perubahan-perubahan kimia dalam sistem biologis.

b.       Alat pengangkut dan alat penyimpan

Banyak molekul dengan Berat molekul serta beberapa ion dapat diangkut atau dipindahkan oleh protein-protein tertentu. Misalnya hemoglobin mengankut oksigen dalam eritosit, sedang mioglobin mengankut oksigwn dalam otot. Ion besi diangkut dalam plasma darah oleh transferin dan disimpan dalam hati sebagai kompleks dengan feritin, suatu protein yang berbeda dengan transferin.

c.        Pengatur pergerakan

Protein merupakan komponen utama daging; gerakan otot terjadi karena adanya dua molekul protein yang saling bergeseran. Pergerakan flagella sperma disebabkan oleh protein.

d.       Penunjang mekanis

Kekuatan dan daya tahan robek kulit dan tulang disebabkan adanya kolagen, suatu protein berbentuk bulat panjang dan mudah membentuk serabut.

e.       Pertahanan tubuh/Imunisasi

Pertahanan tubuh biasanya dalam bentuk antibody, yaitu suatu protein khusus yang dapat mengenal dan menempel atau mengikat benda-benda asing yang masuk ke dalam tubuh seperti virus, bakteri, dan sel-sel asong lain. Protein dapat membedakan benda-benda yang menjadi anggota tubuh dengan benda-benda asing.

f.         Media perambatan impuls syaraf

Protein yang mempunyai fungsi ini biasanya berbentuk resepotr; misalnya rodopsin, suatu protein yang bertindak sebagai reseptor/penerima warna atau cahaya pada sel-sel mata.

g.        Pengendalian pertumbuhan

Protein ini bekerja sebagai reseptor (dalam bakteri) yang dapat mempengaruhi fungsi-fungsi bagain DNA yang mengatur sifat dan karakter bahan.

ASAM AMINO

Asam amino adalah sembarang senyawa organik yang memiliki gugus fungsionalkarboksil (-COOH) dan amina (biasanya -NH₂). Dalam biokimia seringkali pengertiannya dipersempit: keduanya terikat pada satu atom karbon (C) yang sama (disebut atom C "alfa" atau α). Gugus karboksil memberikan sifat asam dan gugus amina memberikan sifat basa. Dalam bentuk larutan, asam amino bersifat amfoterik: cenderung menjadi asam pada larutan basa dan menjadi basa pada larutan asam. Perilaku ini terjadi karena asam amino mampu menjadi zwitter-ion. Asam amino termasuk golongan senyawa yang paling banyak dipelajari karena salah satu fungsinya sangat penting dalam organisme, yaitu sebagai penyusunprotein.

Struktur Asam Amino

Struktur asam amino secara umum adalah satu atom C yang mengikat empat gugus: gugus amina (NH₂), gugus karboksil (COOH), atom hidrogen (H), dan satu gugus sisa (R, dariresidue) atau disebut juga gugus atau rantai samping yang membedakan satu asam amino dengan asam amino lainnya.

Atom C pusat tersebut dinamai atom C_α ("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 C_α ini, senyawa tersebut merupakan asam α-amino.

Asam amino biasanya diklasifikasikan berdasarkan sifat kimia rantai samping tersebut menjadi empat kelompok. Rantai samping dapat membuat asam amino bersifat asam lemah, basa lemah, hidrofilik jika polar, dan hidrofobik jika nonpolar.

Asam Amino sendiri di bagi menjadi 3 jenis :
1. Asam amino essensial.

Asam amino esensial adalah asam amino yang tidak bisa diproduksi sendiri oleh tubuh, sehingga harus didapat dari konsumsi makanan.

Jenis-jenis asam amino essensial :

a.        Leucine (BCAA = Branched-Chain Amino Acids = Asam amino dengan rantai bercabang)
- Membantu mencegah penyusutan otot
- Membantu pemulihan pada kulit dan tulang

b.       Isoleucine (BCAA = Branched-Chain Amino Acids = Asam amino dengan rantai bercabang)
- Membantu mencegah penyusutan otot
- Membantu dalam pembentukan sel darah merah

c.        Valine (BCAA = Branched-Chain Amino Acids = Asam amino dengan rantai bercabang)
- Tidak diproses di organ hati, dan lebih langsung diserap oleh otot
- Membantu dalam mengirimkan asam amino lain (tryptophan, fenilalanin) ke otak.  

d.       Lycine
- Kekurangan lycine akan mempengaruhi pembuatan protein pada otot dan jaringan penghubung lainnya
- Bersama dengan Vitamin C membentuk L-Carnitine
- Membantu dalam pembentukan kolagen maupun jaringan penghubung tubuh lainnya (cartilago dan persendian)

e.       Tryptophan
- Pemicu serotonin (hormon yang memiliki efek relaksasi)
- Merangsang pelepasan hormon pertumbuhan

f.         Methionine
- Prekusor dari cysteine dan creatine
- Menurunkan kadar kolestrol darah
- Membantu membuang zat racun pada organ hati dan membentuk regenerasi jaringan baru pada hati dan ginjal

g.        Threonine
- Salah satu asam amino yang membantu detoksifikasi
- Membantu pencegahan penumpukan lemak pada organ hati
- Komponen penting dari kolagen
- Biasanya kekurangannya diderita oleh vegetarian

h.       Phenylalanine
- Prekursor untuk tyrosine
- Meningkatkan daya ingat, mood, fokus mental
- Digunakan dalam terapi depresi
- Membantu menekan nafsu makan

2.      Asam amino nonessendial.

Asam amino non-esensial adalah asam amino yang bisa diprosuksi sendiri oleh tubuh, sehingga memiliki prioritas konsumsi yang lebih rendah dibandingkan dengan asam amino esensial.

Jenis-jenis asam amino non-essensial :

a.        Aspartic Acid
- Membantu mengubah karbohidrat menjadi energy
- Membangun daya tahan tubuh melalui immunoglobulin dan antibodi
- Meredakan tingkat ammonia dalam darah setelah latihan

b.       Glyicine
- Membantu tubuh membentuk asam amino lain
- Merupakan bagian dari sel darah merah dan cytochrome (enzim yang terlibat dalam produksi energi)
- Memproduksi glucagon yang mengaktifkan glikogen
- Berpotensi menghambat keinginan akan gula

c.        Alanine
- Membantu tubuh mengembangkan daya tahan
- Merupakan salah satu kunci dari siklus glukosa alanine yang memungkinkan otot dan jaringan lain untuk mendapatkan energi dari asam amino

d.       Serine
- Diperlukan untuk memproduksi energi pada tingkat sel
- Membantu dalam fungsi otak (daya ingat) dan syaraf

3.  Asam amino essensial bersyarat.

Asam amino esensial bersyarat adalah kelompok asam amino non-esensial, namun pada saat tertentu, seperti setelah latihan beban yang keras, produksi dalam tubuh tidak secepat dan tidak sebanyak yang diperlukan sehingga harus didapat dari makanan maupun suplemen protein.

Jenis-jenis asam amino essensial bersyarat :

1.        Arginine (asam amino essensial untuk anak-anak)
- Diyakini merangsang produksi hormon pertumbuhan
- Diyakini sebagai pemicu Nitric Oxide (suatu senyawa yang melegakan pembuluh darah untuk aliran darah dan pengantaran nutrisi yang lebih baik) dan GABA
- Bersama glycine dan methionine membentuk creatine

2.       Histidine (asam amino essensial pada beberapa individu)
- Salah satu zat yang menyerah ultraviolet dalam tubuh
- Diperlukan untuk pembentukan sel darah merah dan sel darah putih
- Banyak digunakan untuk terapi rematik dan alergi

3.       Cystine
- Mengurangi efek kerusakan dari alkohol dan asap rokok
- Merangsang aktivitas sel darah putih dalam peranannya meningkatkan daya tahan tubuh
- Bersama L-Aspartic Acid dan L-Citruline menetralkan radikal bebas
- Salah satu komponen yang membentuk otot jantung dan jaringan penyambung (persendian, ligamen, dan lain-lain)
- Siap diubah menjadi energi
- Salah satu elemen besar dari kolagen

4.       Glutamic Acid (Asam Glutamic)
- Pemicu dasar untuk glutamine, proline, ornithine, arginine, glutathine, dan GABA
- Diperlukan untuk kinerja otak dan metabolisme asam amino lain

5.        Tyrosine
- Pemicu hormon dopamine, epinephrine, norepinephrine, melanin (pigmen kulit), hormon thyroid
- Meningkatkan mood dan fokus mental

6.       Glutamine
- Asam amino yang paling banyak ditemukan dalam otot manusia
- Dosis 2 gram cukup untuk memicu produksi hormon pertumbuhan
- Membantu dalam membentuk daya tahan tubuh
- Sumber energi penting pada organ tubuh pada saat kekurangan kalori
- Salah satu nutrisi untuk otak dan kesehatan pencernaan
- Mengingkatkan volume sel otot

7.        Taurine
- Membantu dalam penyerapan dan pelepasan lemak
- Membantu dalam meningkatkan volume sel otot

8.       Ornithine
- Dalam dosis besar bisa membantu produksi hormon pertumbuhan
- Membantu dalam penyembuhan dari penyakit
- Membantu daya tahan tubuh dan fungsi organ hati

BAB III

PENUTUP

A.  KESIMPULAN

Protein adalah salah satu bio-makromolekul yang penting perananya dalam makhluk hidup. Fungsi dari protein itu sendiri secara garis besar dapat dibagi ke dalam dua kelompok besar, yaitu sebagai bahan struktural dan sebagai mesin yang bekerja pada tingkat molekular. Protein ini terdiri atas beberapa rantai peptida berbentuk spiral yang terjalin satu sama lain sehingga menyerupai batang yang kaku.

Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat). Struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Sementara itu, struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen

2.1. PENGERTIAN
Protein 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. Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton.
Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam aminobagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof). Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida,lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia.
Protein ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius pada tahun1838. Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik . Kode genetik yang dibawa DNA ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan sebagai cetakan bagi translasi yang dilakukan ribosom. Sampai tahap ini, protein masih “mentah”, hanya tersusun dari asam amino proteinogenik. Melalui mekanisme pascatranslasi, terbentuklah protein yang memiliki fungsi penuh secara biologi.Sumber – sumber protein berasal dari Daging, Ikan, Telur , Susu, dan produk sejenis Quark , Tumbuhan berbji, Suku polong-polongan dan Kentang.
Berikut adalah ke-20 asam amino penyusun protein (singkatan dalam kurung menunjukkan singkatan tiga huruf dan satu huruf yang sering digunakan dalam kajian protein), dikelompokkan menurut sifat atau struktur kimiawinya:
2.2 KOMPONEN PENYUSUN PROTEIN
Unit dasar penyusun struktur protein adalah asam amino. Dengan kata lain protein tersusun atas asam-asam amino yang saling berikatan.
Struktur asam amino
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 2.1 berikut.

Gambar 2.1
Struktur asam amino α
Sumber: http://www.biology.arizona.edu\biochemistry\biochemistry.html, 2003, The Biology Project-Biochemistry

Macam asam amino

Ada 20 macam asam amino, yang masing-masing ditentukan oleh jenis gugus R atau rantai samping dari asam amino.Jika gugus R berbeda maka jenis asam amino berbeda.Contohnya ada pada Gambar 2.2.Dari gambar tersebut tampak bahwa asam amino serin, asam aspartat dan leusin memiliki perbedaan hanya pada jenis gugus R saja.

Gambar2.2
Contoh struktur dari beberapa asam amino
Sumber: http://www.biology.arizona.edu\biochemistry\biochemistry.html, 2003, The Biology Project-Biochemistry

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 2.1 dan Gambar 2.3.

Tabel 2.1
Nama-nama asam amino

No Nama Singkatan
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
2.3 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
2.4 Struktur protein
Ada 4 tingkat struktur protein yaitu struktur primer, struktur sekunder, struktur tersier dan struktur kuartener.
1. Struktur primer
Struktur primer adalah urutan asam-asam amino yang membentuk rantai polipeptida (Gambar 2.5). Struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun proteinyangdihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Frederick Sanger merupakan ilmuwan yangberjasa dengan temuan metode penentuan deret asam amino pada protein, denganpenggunaan beberapa enzim protease yang mengiris ikatan antara asam amino tertentu,menjadi fragmen peptida yang lebih pendek untuk dipisahkan lebih lanjut dengan bantuankertas kromatografik. Urutan asam amino menentukan fungsi protein, pada tahun 1957,Vernon Ingram menemukan bahwa translokasi asam amino akan mengubah fungsi protein, danlebih lanjut memicu mutasi genetik.

2. Struktur sekunder
Struktur sekunder protein bersifat reguler, pola lipatan berulang dari rangka protein.Dua pola terbanyak adalah alpha helix dan beta sheet.Struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut:
o alpha helix (α-helix, “puntiran-alfa”), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral;
o beta-sheet (β-sheet, “lempeng-beta”), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H);
o beta-turn, (β-turn, “lekukan-beta”); dan
o gamma-turn, (γ-turn, “lekukan-gamma”).[4]
Lihat Gambar 2.6.

3. Struktur tersier
Struktur tersier protein adalah lipatan secara keseluruhan dari rantai polipeptida sehingga membentuk struktur 3 dimensi tertentu.Sebagai contoh, struktur tersier enzim sering padat, berbentuk globuler.Struktur tersier yang merupakan gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan.Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener.

4. Struktur kuartener
Beberapa protein tersusun atas lebih dari satu rantai polipeptida.Struktur kuartener menggambarkan subunit-subunit yang berbeda dipak bersama-sama membentuk struktur protein.
Ditinjau dari strukturnya, protein dapat dibagi dalam 2 golongan yaitu:
1. Protein sederhana yang merupakan protein yang hanya terdiri atas molekul-molekul asam amino
2. Protein gabungan yang merupakan protein yang terdiri atas protein dan gugus bukan protein. Gugus ini disebut gugus prostetik dan terdiri atas karbohidrat, lipid atau asam nukleat.

Protein sederhana menurut bentuk molekulnya dibagi menjadi 2 kelompok, yaitu:
1. Protein fiber.
Molekul protein ini terdiri atas beberapa rantai polipeptida yang memanjang dan dihubungkan satu sama lain oleh beberapa ikatan silang hingga merupakan bentuk serat atau serabut yang stabil. Protein fiber tidak larut dalam pelarut-pelarut encer, baik larutan garam, asam, basa ataupun alkohol.Berat molekulnya yang besar belum dapat ditentukan dengan pati dan sukar dimurnikan.Kegunaan protein ini hanya untuk membentuk struktur jaringan dan bahan, contohnya adalah keratin pada rambut.
2. Protein globular.
Protein globular pada umumnya berbentuk bulat atau elips dan terdiri atas rantai polipeptida yang terlibat. Protein globular/speroprotein berbentuk bola, protein ini larut dalam larutan garam dan asam encer, juga lebih mudah berubah di bawah pengaruh suhu, konsentrasi asam dan asam encer.Protein ini mudah terdenaturasi. Banyak terdapat pada susu, telur dan daging.
2.5 Sintese protein
Dari makanan kita memperoleh Protein. Di sistem pencernaan protein akan diuraikan menjadi peptidpeptid yang strukturnya lebih sederhana terdiri dari asam amino. Hal ini dilakukan dengan bantuan enzim.Tubuh manusia memerlukan 9 asam amino.Artinya kesembilan asam amino ini tidak dapat disintesa sendiri oleh tubuh esensiil, sedangkan sebagian asam amino dapat disintesa sendiri atau tidak esensiil oleh tubuh.Keseluruhan berjumlah 21 asam amino. Setelah penyerapan di usus maka akan diberikan ke darah. Darah membawa asam amino itu ke setiap sel tubuh.Kode untuk asam amino tidak esensiil dapat disintesa oleh DNA.Ini disebut dengan DNAtranskripsi. Kemudian karena hasil transkripsi di proses lebih lanjut di ribosom atau retikulum endoplasma, disebut sebagai translasi.
Studi dari Biokimiawan USA Thomas Osborne Lafayete Mendel, Profesor untuk biokimia di Yale, 1914, mengujicobakan protein konsumsi dari daging dan tumbuhan kepada kelinci. Satu grup kelinci-kelinci tersebut diberikan makanan protein hewani, sedangkan grup yang lain diberikan protein nabati. Dari eksperimennya didapati bahwa kelinci yang memperoleh protein hewani lebih cepat bertambah beratnya dari kelinci yang memperoleh protein nabati.Kemudian studi selanjutnya, oleh McCay dari Universitas Berkeley menunjukkan bahwa kelinci yang memperoleh protein nabati, lebih sehat dan hidup dua kali lebih lama.
2.6 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
7. Pengaturan pertumbuhan dan diferensiasi
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.
2.7 Keuntungan dan kekurangan protein bagi tubuh
1. keuntungan protein
Protein mempunyai fungsi unik bagi tubuh, antara lain:
1. Menyediakan bahan-bahan yang penting peranannya untuk pertumbuhan dan memeliharajaringan tubuh,
2. Mengatur kelangsungan proses di dalam tubuh,
3. Memberi tenaga jika keperluannya tidak dapat dipenuhi oleh karbohidrat dan lemak.
4. Sumber energi
5. Pembetukan dan perbaikan sel dan jaringan
6. Sebagai sintesis hormon,enzim, dan antibodi
7. Pengatur keseimbangan kadar asam basa dalam sel
2. Kekurangan Protein
Protein sendiri mempunyai banyak sekali fungsi di tubuh kita.Pada dasarnya protein menunjang keberadaan setiap sel tubuh, proses kekebalan tubuh.Setiap orang dewasa harus sedikitnya mengkonsumsi 1 g protein pro kg berat tubuhnya. Kebutuhan akan protein bertambah pada perempuan yang mengandung dan atlet-atlet.

.Kekurangan Protein bisa berakibat fatal:
• Kerontokan rambut (Rambut terdiri dari 97-100% dari Protein -Keratin)
• Yang paling buruk ada yang disebut dengan Kwasiorkor, penyakit kekurangan protein.[7] Biasanya pada anak-anak kecil yang menderitanya, dapat dilihat dari yang namanya busung lapar, yang disebabkan oleh filtrasi air di dalam pembuluh darah sehingga menimbulkan odem.Simptom yang lain dapat dikenali adalah:
o hipotonus
o gangguan pertumbuhan
o hati lemak
• Kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat kematian

BAB III
KESIMPULAN
1. Protein adalah senyawa organik kompleks yang mempunyai bobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida.
2. Komponen penyusun protein terdiri dari :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), dan Valin (valine)
3. Ikatpeptidaan antara asam amino yang satu dengan lainnya disebut ikatan
4. Struktur protein ada 4 tingkatan yaitu :Struktur primer, Struktur sekunder, Struktur tersier, Struktur kuartener.
5. Sintese protein dilakukan dengan bantuan enzim di system pencernaan, protein diuraikan menjadi peptidpeptid yang strukturnya diuraikan lebih sederhana.
6. Fungsi protein: katalisis enzimatik, transportasi dan penyimpanan, koordinasi gerak, penunjang mekanis, proteksi imun, Membangkitkan dan menghantarkan impuls saraf, Pengaturan pertumbuhan dan diferensiasi.
7. Keuntungan dan kekurangan protein bagi tubuh:
Keuntungan protein: Menyediakan bahan-bahan yang penting peranannya untuk pertumbuhan dan memelihara jaringan tubuh, Mengatur kelangsungan proses di dalam tubuh, Memberi tenaga jika keperluannya tidak dapat dipenuhi oleh karbohidrat dan lemak.Sumber energy, Pembetukan dan perbaikan sel dan jaringan, Sebagai sintesis hormon,enzim, dan antibody, Pengatur keseimbangan kadar asam basa dalam sel.
Kekurangan Protein yaitu, kerontokan rambut, yang paling buruk ada yang disebut dengan kwasiorkor, penyakit kekurangan protein, kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat kematian