PROTEIN

PROTEIN

A.    Pengertian protein

Protein adalah makromolekul atau polimer alam yang terbentuk dari polimerisasi asam amino. Gabungan asam amino membentuk protein dengan ikatan peptida. Protein memiliki gugus amina (NH2) dan gugus karboksil (COOH). Berdasarkan banyaknya asam amino dapat dibedakan menjadi:

Ø  Peptida, jika terdiri atas untaian pendek asam amino (2-10 asam amino).

Ø  Polipeptida, jika terdiri atas 10-100 asam amino.

Ø  Protein, jika terdiri atas untaian panjang lebih dari 100 asam amino.

Beberapa jenis protein antara lain:

Ø  Glikoprotein yaitu protein yang mengandung karbohidrat.

Ø  Lipoprotein yaitu protein yang mengandung lipid

Asam amino esensial adalah golongan asam amino yang harus tersedia dalam diet karena tidak dapat disintesis oleh tubuh, Asam amino non-esensial adalah golongan asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh (dalam hati).

Asam Amino Esensial		Asam Amino Nonesensial
·         Isoleusin	·         Histidin	·         Alanin	·         Prolin
·         Leusin	·         Treonin	·         Asparagin	·         Serin
·         Lisin	·         Triptofan	·         Asam Aspartat	·         Tirosin
·         Metionin	·         Valin	·         Sistein	·         Asam Glutamat
·         Fenilalanin	·         Arginin	·         Glisin	·         Glutamin

B.     Fungsi Protein

Protein dalam tubuh digunakan untuk keperluan:

1.   Pembentukan jaringan baru seperti: rambut, kuku.

2.   Mengganti jaringan yang rusak seperti: pengelupasan mukosa usus.

3.   Mengganti asam amino yang hilang misalnya lewat urin.

4. Mensintesis asam amino nonesensial dengan menggabungkan asam keto melalui prosestransaminasi oleh hati.

5.   Mensintesis molekul fungsional seperti; hormon, enzim, dan sebagainya.

C.    Struktur Protein

Dua molekul asam amino dapat saling berikatan membentuk ikatan kovalen melalui suatu ikatan amida yang disebut dengan ikatan peptida.

Berbagai struktur protein.

(a)    Struktur primer

(b)   Struktur sekunder

(c)    Struktur tersier

(d)   Struktur kuartener

D.    Penggolongan protein

Jenis protein yang sangat beragam dapat digolongkan berdasarkan bentuk, fungsi, asal, dan jenis monomernya.

1.      Penggolongan protein berdasarkan bentuknya

Berdasarkan bentuknya, protein dikelompokkan menjadi protein serat dan protein globular.

a.       Protein serat

Protein serat merupakan susunan rantai polipeptida dalam suatu lembaran yang panjang. Protein seat menjalankan fungsi pertahanan luar karena merupakan komponen utama dari lapisan kulit luar, rambut, bulu, kuku, dan tanduk. Protein serat juga berfungsi sebagai penyangga kekuatan dan pemberi bentuk, seperti pada tulang, urat, dan lapisan kulit sebelah dalam.

b.      Protein globular

Protein globular merupakan rantai polipeptida yang berlipat dengan rapat sehingga menjadi bentuk bulat atau globular yang kompak. Protein globular dapat berupa enzim, protein dalam darah, antibody, hormon, komponen membrane, dan ribosom.

2.      Penggolongan protein berdasarkan fungsinya

Cara penggolongan ini penting untuk memahami peranan senyawa asam amino dan protein dalam tubuh. Berdasarkan fungsinya, protein digolongkan sebagai berikut:

a.       Enzim

Enzim merupakan protein globular yang memiliki aktivitas katalitik (berfungsi sebagai biokatalis). Hampir semua reaksi senyawa organik dalam sel dikatalisis enzim. Lebih dari 2000 jenis enzim telah ditemukan di dalam berbagai bentuk kehidupan. Contohnya, ribonuklease dan tripsin. Enzim memiliki daya katalitik yang sangat besar dibandingkan katalis sintetik dan memiliki spesifikasi terhadap substratnya (satu enzim hanya bekerja pada satu substrat).

b.      Protein transpor, yaitu protein yang mengikat dan memindahkan molekul atau ion spesifik. Hemoglobin dalam sel darah merah mengikat oksigen dari paru-paru, dan membawanya ke jaringan periferi. Lipoprotein dalam plasma darah membawa lipid dari hati ke organ lain. Protein transpor lain terdapat dalam dinding sel dan menyesuaikan strukturnya untuk mengikat dan membawa glukosa, asam amino, dan nutrien lain melalui membran ke dalam sel.

c.       Protein nutrien dan penyimpanan, ialah protein yang berfungsi sebagai cadangan makanan. Contohnya ialah protein yang terdapat dalam biji-bijian seperti gandum, beras dan jagung. Ovalbumin pada telur dan kasein pada susu juga merupakan protein nutrien.

d.      Protein kontraktil yaitu protein yang memberikan kemampuan pada sel dan organisme untuk mengubah bentuk atau bergerak. Contohnya ialah aktin dan miosin, yaitu protein yang berperan dalam sistem kontraksi otot kerangka.

e.       Protein struktur, yaitu protein yang berperan sebagai penyanggah, filament untuk memberikan struktur kekuatan atau proteksi. Contohnya ialah kolagen yaitu komponen utama dalam urat dan tulang rawan. Contoh lain adalah keratin yang terdapat pada rambut, kuku, dan bulu ayam/burung, fibroin yaitu komponen utama dalam serat sutera dan jaring laba-laba.

f.       Protein pertahanan (antibodi), yaitu protein yang melindungi organisme terhadap serangan organisme lain (penyakit). Contohnya adalah imunoglobin atau antibodi yang terdapat dalam vertebrata, dapat mengenali dan menetralkan bakteri, virus, atau protein asing dan spesi lain. Fibrinogen dan trombin merupakan protein penggumpal darah jika sistem pembuluh terluka. Bisa ular dan toksin bakteri juga tampaknya berfungsi sebagai protein pertahanan.

g.      Protein pengatur, yaitu protein yang berfungsi mengatur aktivitas seluler atau fisiologi. Contohnya ialah hormon seperti insulin yang mengatur metabolisme penyakit diabetes. Contoh lain adalah hormon pertumbuhan dan hormon seks.

h.      Fungsi lain protein

Banyak protein lain yang fungsinya tidak mudah diklasifikasikan. Misalnya monelin, resilin, dan protein antibeku. Monelin merupakan suatu protein dari sejenis tanaman di Afrika yang memiliki rasa sangat manis. Resilin merupakan protein pada persendian sayap beberapa serangga yang bersifat sanagt elastis. Adapun protein antibeku terdapat dalam darah ikan di Antartika. Protein ini melindungi ikan dari pembekuan.

3.      Metabolisme Protein

v  Tahapan pencernaan protein di dalam tubuh

a)      Pencernaan protein di mulut

b)      Pencernaan protein di lambung

Sel mukosa lambung yaitu sel parietal (Chief cell) mensekresikan asam lambung (HCl), sedangkan sel zymogen mensekresikan proenzim pepsinogen. Proenzim pepsinogen oleh HCl diaktifkan menjadi enzim pepsin. Protein setelah didenaturasi (dirusak) oleh HCl, kemudian dihidrolisis oleh enzim pepsin menjadi peptida sederhana.

c)      Pencernaan Protein di usus halus

Cairan pankreas mengandung proenzim trypsinogen dan chymotrypsinogen. Proenzim ini diaktifkan oleh enzim enterokinase yang dihasilkan oleh sel-sel mukosa usus halus.

Proenzim trypsinogen  diaktifkan menjadi enzim trypsin. Sedangkan proenzim chymotrypsin diaktifkan menjadi enzim chymotrypsin. Enzim trypsin dan chymotrypsin berperan memecah polipeptida menjadi peptida sederhana

d)     Transport dan absorbsi asam amino

Setelah menjadi asam amino, selanjutnya diabsorbsi dengan cara difusi fasilitasi melalui mukosa yeyenum dan ileum, lalu dibawa ke hati untuk di sintesis dan dilepas ke dalam sistem sirkulasi.

Asam amino yang terdapat dalam darah berasal dari 3 sumber, yaitu :

›  Penyerapan melalui dinding usus

›  Hasil penguraian protein dalam sel

›  Hasil sintesis asam amino dalam sel maupun proses penguraian protein dalam hati.

v  Metabolisme protein

a.       Katabolisme protein

(Penguraian asam amino untuk energi) Proses ini berlangsung di hati. Terdapat 3 proses dalam katabolisme protein, yaitu :

›  Deaminasi

Suatu reaksi kimia pada metabolisme yang melepaskan gugus amina dari molekul senyawa asam amino. Gugus amina yang terlepas akan membentuk amonia (NH3)

›  Pembentukan urea oleh hati

Amonia akan disintesis menjadi uea. Pembentukan ura berlangsung di dalam hati. Urea yang dihasilkan tidak dibutuhkan oleh tubuh sehingga dieksresikan oleh ginjal melalui urin.

›  Oksidasi asam amino terdeaminasi

Bagian asam amino non-nitrogen yang tersisa disebut produk asam keto, akan disintesis kembali menjadi bahan baku karbohidrat dan lemak, sehingga dapat dioksidasi di dalam tubuh untuk menghasilkan energi.

b.      Anabolisme protein

›  Sintesis protein dari asam amino berlangsung di sebagian besar sel tubuh. Asam amino bergabung dengan ikatan peptida pada rangkaian tertentu yang ditentukan berdasarkan pengaturan gen.

›  Transaminasi yang berlangsung di hati, merupakan sintesis asam amino nonesensial melalui pengubahan jenis asam amino menjadi jenis lainnya. Proses ini  melibatkan pemindahan satu gugus amino (NH2) dari sebuah asam amino menjadi satu asam keto sehingga terbentuk satu asam amino dan satu asam keto baru.

›  Asam amino esensial dan nonesensial. Asam amino esensial tidak dapat disintesis oleh sel dan harus didapat dari makanan. Sedangkan asam amino nonesensial dapat disintesis oleh tubuh.