BIOKIMIA DASAR

PROTEIN

Protein adalah senyawa organik dengan berat molekul tinggi, mengandung unsur-unsur C, H, O dan N. Beberapa protein mengandung S dan P.  Protein ± mengandung C 51-55%; H 0,5-7,3%; O 21,5 – 23,5%; N 15,5 – 18,0%; S 0,5 – 2,0% dan P 0,0 – 1,5%. Sangat luar biasa bahwa semua protein didalam semua makhluk hidup, tanpa memandang      fungsi dan aktivitas biologinya, dibangun oleh susunan dasar yang sama yaitu 20 asam amino baku, yang molekulnya sendiri tidak mempunyai aktivitas biologi . 10 diantaranya tergolong asam amino esensial.   Molekul protein adalah sebuah polimerdari asam- asam amino yang digabungkan dengan ikatan-ikatan peptide.

 

 Klasifikasi Protein

Protein dapat diklasifikasikan  atas dasar komposisi kimianya  yaitu :

 Protein sederhana (simple protein)

Protein konjugasi (conjugated protein)

Derivat protein

•Simple protein terdiri atas senyawa protein saja,    misalnya zein protein pada jagung dan albumin protein pada telur.

•Protein konjugasi terdiri atas protein yang bergabung dengan zat non protein misalnya bergabung dengan asam nukleat, gula dan haematin.

•Derivat protein tidak ada secara alami, tetapi dapat disusun/dipecah dari protein yang ada.

Dapat pula protein dibagi menjadi tiga golongan atas dasar kelarutannya yaitu : protein globular, protein fibrosa dan protein konjugasi.

Protein Globular

•  Albumin  : terdpt dlm lactoalbumin, albumin dan serin.  Sifat : larut dlm air, dan mengental pd suhu panas.
• Globulin terdpt dlm globulin serum dan miosin. Sifat larut dlm larutan garam, tdk larut dlm air.
• Histon terdpt dlm nukleoprotein. sifat sangat larut dlm pelarut umum molekul kecil.

Protein Fibrosa   

• Collagen; terdpt pd tulang, otot dan kulit. Karekteristik : resisten terhdp pencernaan,  tidk larut dlm, air, dpt merubah protein menjadi gelatin pd saat pemasakan, asam atau basa. Mengandung hidroksiprolin dan hidroksiglisin, dan tidak mengandung sistein, sistin dan triptofan.
• Elastin; terdpt pd pembuluh darah arteri, otot, dan jaringan elastik.  Sifat : resisten terhdp enzim pencernaan, mengandung sedikit hidroksiprolin.

Struktur Protein

Ada  4 tingkat struktur dasar protein yaitu struktur primer, sekunder, tertier dan kwarter. Struktur protein menunjukkan jumlah, jenis dan urutan asam amino dalam molekul protein

Untuk mengetahui jumlah, jenis dan urutan asam amino dalam protein dilakukan analisis beberapa tahap yaitu :

1.Penentuan rantai polipeptide yang berdiri sendiri

2.Pemecahan ikatan antara rantai polipeptide tersebut

3.Pemecahan masing-masing rantai polipeptida, dan

Analisis urutan asam amino pada rantai polipeptida 

Struktur Primer. Protein  merupakan polimer dari asam-asam amino yang digabung dengan ikatan-ikatan peptide, yaitu asam amino terikat gugus alfa karboksilnya dengan gugus alfa amino dari asam amino lain

Struktur Primer. Protein  merupakan polimer dari asam-asam amino yang digabung dengan ikatan-ikatan peptide, yaitu asam amino terikat gugus alfa karboksilnya dengan gugus alfa amino dari asam amino lain

  

 

Struktur Sekunder. Aktivitas biologic dari protein tdk saja tergantung urutan kedudukan (struktur primer) AA tetapi juga dari jarak penataan rantai peptide yang panjang, sehingga struktur yg lebih kompleks terjadi dimana ikatan-ikatan rantai peptide membentuk sebuah spiral “right hand alfa helix”.

Terbentuknya spiral dimungkinkan krn terikatnya gugus amino (NH) dengan karboksil (CO). Ikatan Hidrogen dapat terjadi karena atom hydrogen membagi bersama-sama electron dengan atom O2. Sebagai tambahan adanya ikatan hydrogen struktur sekunder mempunyai ikatan disulfide.

Struktur Tertier. Struktur tersier menunjukkan kecenderungan polipeptida membentuk lipatan atau gulungan, Struktur ini dimantapkan oleh adanya bbrp ikatan antara gugus R pada molekul AA yang membentuk protein.

Struktur Kuarter. Struktur kuarter menunjukkan derajat persekutuan unit-unit protein. Sebagian besar protein globular  terdiri atas beberapa rantai polipeptida yang terpisah. Rantai polipeptida ini saling berinteraksi membentuk persekutuan.

 Fungsi Biologi Protein

Beberapa golongan utama protein berdasarkan peranan biologisnya, masing-masing  :

1.Enzim

2.Protein Transport

3.Protein nutrien dan penyimpan

4.Protein kontraktil atau motil

5.Protein Struktural

6.Protein Pertahanan

7.Protein pengatur

Enzim

Protein yang paling bervariasi dan mempunyai kekhususan yaitu protein yang mempunyai aktivitas katalisa (contoh ribonuklease, tripsin). Hampir semua reaksi kimia biomolekul organic didalam sel dikatalisa oleh enzim

 

Protein Transport

Protein transport dalam plasma darah mengikat dan membawa molekul dari satu organ ke organ yang lain. Hb pada eritrosit mengikat O2 ketika darah melalui paru-paru dan membawa O2 ini ke jaringan periferi. O2 dilepaskan untuk melangsungkan oksidasi nutrient yang mengahsilkan energy.

Protein Nutrien dan Penyimpan

Biji berbagai tumbuhan menyimpan protein nutrient untuk pertumbuhan embrio tanaman. Contoh : protein biji dari gandum, jagung dan beras. Ovalbumin protein utama putih telur dan casein protein utama susu contoh lain dari protein nutrien.

Protein Kontraktil atau Motil

Protein memberikan kemampuan kepada sel dan organisme untuk berkontraksi, mengubah bentuk atau bergerak. Aktin dan myosin adalah protein filament yang berfungsi di dalam system kontraktil otot kerangka dan juga di dalam banyak sel bukan otot.

Protein Struktural

Banyak protein yang berperanan sebagai filament, kabel atau lembaran penyanggah untuk memberikan struktur biologi kekuatan atau proteksi. Komponen utama dari urat dan tulang rawan adalah protein serabut kolagen yang mempunyai daya tenggang yang amat tinggi.

 

Protein Pertahanan

Banyak protein mempertahankan organism dalam melawan serangan oleh spesies lain atau melindungi organism tersebut dari luka. Immunoglobulin atau antibody pada vertebrata adalah protein khusus yang dibuat oleh limfosit yang dapat mengenali dan mengendapkan atau menetralkan serangan bakteri, virus atau protein asing dari spesies lain. Fibrinogen dan thrombin merupakan protein penggumpal darah

 

Protein Pengatur

Beberapa protein membantu mengatur aktivitas seluler atau fisologi. Diantara jenis ini terdapat sejumlah hormone seperti insulin yang mengatur metabolism gula dan kekurangannya menyebabkan penyakit diabetes.

Protein Lain

Terdapat banyak protein lainnya yang fungsinya agak eksotik dan tidak mudah diklasifikasikan. Contoh : Monelin suatu protein tanaman dari Afrika mempunyai rasa yang amat manis.

Merupakan hal yang luar biasa bahwa semua protein ini dengan sifat dan fungsinya yang amat berbeda terbuat dari 20 asam amino yang sama. 

Pustaka 

Lehninger. A. L. 1990. Dasar-Dasar Biokimia. Jilid 1.    Terjemahan Maggy Thenawijaya.                              Penerbit Erlangga.

Hartono, A. 1995. Harper Boikimia. Edisi 22. Penerbit Buku Kedokteran, Jakarta.

Harper, H.A.  1979. Review of Physiological Chemestry, Los Alto  California.

Poedjiadi. A dan F.M.T. Supiyanti. 2000. Dasar-dasar Biokimia. Edisi  Revisi. Penerbit UI                                 Press.