PROTEIN

Protein, Yunani, Proteios, “tempat pertama”.

Protein meliputi lebih dari 50% bobot kering sebagian besar sel, dan molekul ini sangat berguna sebagai alat bantu dalam hampir setiap hal yang dilakukan oleh organisme.

Protein digunakan untuk dukungan struktural, penyimpanan, transpor substansi lain, pengiriman sinyal dari 1 bagian organisme ke bagian lain, pergerakan, dan pertahanan melawan substansi asing.

Sebagai enzim, protein mengatur metabolisme dengan secara selektif mempercepat reaksi kimiawi dalam sel.

Manusia memiliki puluhan ribu protein yang berbeda, masing-masing dengan struktur dan fungsi yang spesifik.

Protein, molekul yang mempunyai struktur paling rumit

Sesuai dengan fungsinya yang beragam itu, molekul protein sangat beragam strukturnya, setiap jenis protein memiliki bentuk 3 dimensi/ konformasi yang unik.

Meskipun protein beragam, semua molekul protein merupakan polimer yang dibangun dari kumpulan 20 asam amino yang sama. Polimer asam amino disebut Polipeptida.

Suatu protein terdiri atas 1 / lebih polipeptida yang terlipat dan terbelit membentuk suatu kesesuaian yang spesifik.

JENIS PROTEIN	FUNGSI	CONTOH
PROTEIN STRUKTURAL	Pendukung	Serat sutera, Kolagen & elastin, tendon & ligamen, Keratin (protein rambut, tanduk, bulu )
PROTEIN SIMPANAN/ CADANGAN	Cadangan asam amino	Ovalbumin (protein pada putih telur), Kasein (protein susu)
PROTEIN TRANSPOR	Mengangkut substansi lain	Hemoglobin
PROTEIN HORMONAL	Koordinasi aktivitas organisme	Insulin
PROTEIN RESEPTOR	Respons sel terhadap rangsangan kimiawi	Reseptor yang ada di dalam membran sel saraf
PROTEIN KONTRAKTIL	Pergerakan	Aktin & miosin pada sel otot
PROTEIN PERTAHANAN	Perlindungan terhadap penyakit	Antibodi
PROTEIN ENZIMATIK	Percepatan reaksi kimiawi secara selektif	Enzim pencernaan

Pada bagian pusat asam amino terdapat suatu atom karbon asimetrik. Keempat pasangannya yang berbeda itu adalah gugus amino, gugus karboksil, atom hidrogen, dan berbagai gugus yang disimbolkan dengan R. Gugus R itu yang disebut rantai samping, berbeda dengan asam amino.

20 asam amino digunakan oleh sel untuk membangun ribuan protein (gugus amino & gugus karboksil semuanya digambarkan terionisasi).

Gugus R bisa sesederhana seperti atom hidrogen, misalnya pada asam amino glisin (suatu asam amino yang tidak memiliki karbon asimetrik), atau bisa juga suatu kerangka karbon dengan berbagai gugus fungsional yang terikat, seperti pada glutamin.

Sifat kimiawi dan fisik rantai samping akan menentukan karakteristik yang unik dari suatu asam amino tertentu.

Asam amino berdasarkan sifat rantai sampingnya;

Kelompok asam amino dengan rantai samping non polar (bersifat hidrofobik)

Kelompok asam amino dengan rantai samping polar (bersifat hidrofilik)

Kelompok asam amino yang bersifat aromatik

Asam amino bersifat asam/ asidik

Asam amino bersifat basa/ basik

ASAM AMINO NON POLAR

Bersifat hidrofobik, Semakin hidrofobik suatu a.a spt Ile (I) à biasa terdapat di bagian dlm protein.

Contoh; Glisin (Gly), Alanin (Ala), Valin (Val), Leusin (Leu), Isoleusin (Ile), Metionin (Met), Fenilalanin (Phe), Triptofan (Trp), Prolin (Pro) Memiliki gugus R alifatik

Prolin berbeda dgn a.a à siklis. Tapi mempunyai byk kesamaan sifat dgn kelompok alifatis ini.

Umum terdapat pada protein yang berinteraksi dengan lipid

ASAM AMINO POLAR

Contoh : Serin (Ser), Treonin (Thr), Sistein (Cys), Tirosin (Tyr), Aspargin (Asn), Glutamin (Gln). Memiliki gugus R yang tidak bermuatan

Bersifat hidrofilik à mudah larut dalam air

Cenderung terdapat di bagian luar protein

Sistein berbeda dgn yg lain, karena ggs R terionisasi pada pH tinggi (pH = 8.3) sehingga dapat mengalami oksidasi dengan sistein membentuk ikatan disulfide

(-S-S-) à sistin (tdk tmsk dlm a.a. standar karena selalu tjd dari 2 buah molekul sistein dan tidak dikode oleh DNA)

Asam amino bersifat asam / asidik

Asam amino dengan rantai samping yang umumnya bermuatan negatif akibat kehadiran suatu gugus karboksil, yang umunya terurai (terionisasi) pada tingkat pH seluler.

Bersifat hidrofilik

Contoh : Asam Aspartat (Asp), Asam Glutamat (Glu).

Asam amino dengan gugus R aromatik

Fenilalanin, tirosin dan triptofan

Bersifat relatif non polar à hidrofobik

Fenilalanin bersama dgn V, L & I à a.a plg hidrofobik

Tirosin à gugus hidroksil , triptofan à cincin indol

Sehingga mampu membentuk ikatan hidrogen à penting untuk menentukan struktur enzim

Asam amino aromatik mampu menyerap sinar UV λ 280 nm à sering digunakan utk menentukan kadar protein

Asam amino bersifat basa/ basic

Mempunyai gugus amino pada rantai sampingnya yang umumnya bermuatan positif (semua asam amino memiliki gugus karboksil dan gugus amino; istilah asidik / basik mengacu pada rantai sampingnya).

Bersifat hidrofilik

Contoh; Lisin (Lys), Arginin (Arg), Histidin (His).

Pembuatan rantai polipeptida

Ketika 2 asam amino diposisikan sedemikian rupa sehingga gugus karboksil dari suatu asam amino berdekatan dengan gugus amino dari asam amino yang lain, suatu enzim akan dapat menyatukan kedua asam amino itu melalui reaksi dehidrasi. Ikatan kovalen yang dihasilkannya disebut ikatan peptida. Jika dilakukan berulang-ulang , proses ini akan menghasilkan polipeptida.

Polipeptida

Pada salah satu ujung rantai polipeptida terdapat 1 gugus amino bebas, dan pada ujung berlawanan terdapat 1 gugus karboksil bebas.

Dengan demikian, rantai tersebut memiliki polaritas, dengan ujung amino (terminal N) dan ujung karboksil (terminal C).

Panjang polipeptida berkisar mulai dari hanya beberapa monomer sampai ke seribu monomer/ lebih.

Setiap polipeptida spesifik memiliki urutan linier yang unik yang terdiri dari asam-asam amino.

Sel dapat membentuk banyak polimer yang berbeda-beda dengan cara menghubungkan sejumlah monomer yang terbatas ke dalam urutan yang sangat beragam.

EXERCISE !

1. Jelaskan apa yang kamu ketahui tentang protein !
2. Sebutkan beberapa fungsi protein yang terdapat di dalam tubuh organisme !
3. Tuliskan rumus kimia Asam Amino.
4. Jelaskan klasifikasi asam amino
5. Sebutkan jumlah macam asam amino yang menyusun sebuah sel dan terangkan perbedaan antara asam amino yang 1 dengan yang lainnya!