ASAM AMINO DAN PROTEINMAKALAH Disusun untuk Memenuhi Tugas Matakuliah Biokimia Yang Dibimbing Oleh :Drs. I Wayan SumberarthaDilakukan Oleh

:

Kelompok: VIII

1. Moh Sholeh Al-Qoyyim (130342603485)

2. Nindya Ulfa Wardhani(130342603493)

3. Sulistiana

(130342603481)

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN BIOLOGI

SEPTEMBER 2013

Kata Pengantar

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-nya kepada kami sehingga kami berhasil menyelesaikan Makalah ini yang alhamdulillah tepat pada waktunya dengan judul Asam Amino dan Protein.

Makalah ini berisikan tentang informasi mengenai apa itu asam amino dan protein, serta fungsi, kegunaan, persamaan dan peranan antara keduanya. Saya menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, Oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu saya harapkan demi kesempurnaan makalah ini.Terimakasih kepada orang tua kami yang mensuport kami, mendoaakan kami, memberikan kami kasih sayang yang sangat besar dan selalu jadi panutan kami. Tak luput juga. banyaknya bantuan dari dosen pembimbing kami yang dengan sabar memberikan saran dan kritik yang membangun dengan memberikan kami bantuan berupa konsultasi langsung bersama senior kami yang lebih berpengalaman.

Semoga dengan rampungnya makalah ini bisa memberikan pemahaman yang lebih terhadap kami dan sebagai tanda bahwa kami telah mempelajari dengan sungguh-sungguh tentang kajian dari Asam Amino dan Protein.

Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir.Malang, 3 September 2013

Penyusun

BAB I

Pendahuluan

1.1 Rumusan Masalah

1. Bagaimana struktur asam amino dan protein secara umum?

2. Bagaimana klasifikasi asam amino?

3. Bagaimana klasifikasi protein?4. Apa fungsi protein secara struktural dan fungsional?

1.2 Tujuan

1. Untuk mengetahui srtuktur asam amino dan protein secara umum.

2. Untuk mengetahui klasifikasi asam amino.

3. Untuk mengetahui klasifikasi protein.4. Untuk menjelaskan fungsi protein secara struktural dan fungsional.

BAB II

Isi

Asam Amino

Asam amino merupakan satuan penyusun protein. Asam amino dapat dipandang sebagai turunan dari asam karboksilat, yang satu atom hidrogennya diganti oleh gugus amino (NH3). Asam amino tergolong amfoter yaitu dapat beraksi dengan asam atau basa.

Masing-masing gugus asam amino dapat bereaksi, misalnya dengan pembentukan garam, esterifikasi dan oksidasi. Reaksi umum untuk menunjukkan adanya asam amino adalah aksi ninhidrin. Ninhidrin adalah suatu proses yang menyebabkan dekarboksilasi oksidatif dari asam amino yang menghasilkan CO2, NH3 dan aldehid dengan kehilangan 1 atom karbon. Senyawa ini kemudian bereaksi dengan NH3 bebas membentuk senyawa kompleks berwarna biru.

Structur Asam Amino

Asam amino merupakan turunan asam karboksilat yang mengandung gugus amina. Jadi setiap molekul asam amino sekurang-kurangnya mengandung dua buah gugus fungsional, yaitu gugus karboksil (-COOH) dan gugus amina (-NH2). Asam amino dapat diperoleh dari hasil hidrolisis protein.Struktur asam amino mengandung gugus -NH2 yang terikat pada atom C alfa (a), yaitu atom C yang terikat pada gugus karboksil.

Asam 2,6-diaminoheksanoat.

Semua asam amino yang ditemukan pada protein memiliki ciri yang sama, yaitu gugus karboksil dan amina terikat pada atom karbon yang sama.

Struktur asam amino bentuk alfa secara umumDiantara 300 Asam Amino yang terdapat di alam, dua puluhnya berupa unit monomer protein. Meskipun kode genetic yang terdiri dari tiga huruf dapat mengakomodasikan lebih dari 20 Asam amino, namun kodon-kodon yang ada hanya mengode dua puluh Asam L- amoni yang diklasifikasikan berdasarkan polaritas gugus R-nya. Baik singkatan maupun tiga huruf untuk masing-masing asam amino dapat diguakan untuk mewakili asam amino dalam peptida. Sebagian protein mengandung asam amino tambahan yang terbentuk dalam modifikasi asam amino yang sudah ada dalam peptida. Modifikasi-modifikasi yang terjadi bisa memperluas keberagaman biologis protein dengan mengubah daya larut, stabilitas, dan interaksi protein-protein ini dengan protein yang lain.Klasifikasi Asam Amino

Tanaman dan mikroorganisme dapat mensitesis protein dari senyawa nitrogen sederhana seperti nitrat. Namun hewan tidak dapat melakukannya sehingga harus diproleh dai makanan. Beberapa asam amino dapatdisintesis dari asam amino lainya melalui proses yang disebut transaminase, tetapi sejumlah asam amino lainnya tidak dapat disintisa oleh tubuh hewan dengan cara tdb, sehingga asam-asam amino tersebut disebut esensial atau bahasa inggrisnya independensable. Pada manusia asam amino esensial ada 10 yaitu: Arginin, Histidin, Isoleusin, Leusin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin, Sedangkan pada ungags ada 13 yaitu Arginin, Glisin, Histidin, Isoleusin, Leusin, Lisin, Methionin, Sisti, Phenilalanin, Thirosis, Threonin, Tryptophan dan Valin

Asam L--Amino yang terdapat dalam protein.

Asam amino dapat dibagi dalam

1. Berdasarkan gugus dan rumus bangunannya

Asam amino dapat dibagi menjadi:

a. Asam amino yang mempunyai gugus alifatik

contoh: analin,glisin.isoleusin,leusin,valin

b. Asam amino yang mempunyai gugus hidroksil

contoh: serin dan treonin

c. Asam amino yang mempunyai gugus sulfur

contoh: sistein dan metionin

d. Asam amino yang bersifat asam

contoh: asam asparat,asam glutamat,asparagin dan glutamin

e. Asaam amino yang bersifat basa

contoh: arginine,hidroksilisin,lisin dan histinin

f. Asam amino dengan cincin aromatis

contoh: fenil alanine,triptofan dan tirosin

g. Asam amino yang mempunyai gugus imino

contoh: prolin dan hidroksi prolin

2. Berdasarkan fungsinya

Asam amino dapat dibagi dua yaitu:

a. Asam amino essensial

Contoh: fenilalanin,isoleusin,leusin,netionin,lisin,,treonin,triptofan dan valin

b. Asam amino non essensial

Contoh: alanine, asam asparat, asam glutamat, asparagin, arginin, glisin, glutamin, hidroksiprolin, prolin, histidin, serin, sistein dan tirosin

Protein

Kata protein berasal dari protos atau proteos yang berarti pertama atau utama. Protein merupakan komponen penting atau komponen utama sel hewan atau manusia. Oleh Karena itu, protein membentuk tubuh kita dan fungsinya sebagai zat utama dalam pembentukan dan pertumbuhan tubuh.

Suatu protein berfungsi sebagai biokatalis (sama seperti enzim) karena kebanyakan protein memecah atau menggabungkan satu molekul dengan molekul lain banyak dari protein adalam enzim

Protein mempunyai molekul besar dengan bobot molekul bervariasi antara 5000 sampai jutaan. Dengan cara hidrolisis oleh asam atau enzim, protein akan menghasilkan asam-asam amino. Ada 20 jenis asam amino yang terdapat dalam molekul protein. Asam-asam amino ini terikan satu dengan yang lain oleh ikatan pertida. Protein udah dipengaruhi oleh suhu tinggi, pH, dan pelarut organik Protein terdiri atas satu atau beberapa rantai polipeptida yang mempunyai BM tinggi. Protein adalah makromolekul paling rumit. Biolog max Perutz sampai menghabiskan 25 tahun sebagian besar karisnya hanya untuk mempelajari satu macam protein: HEMOGLOBIN, pembawa oksigen dalam darah. Tetapi, dalam beberapa hal protein juga sederhana. Seperti makromolekul lain, mereka terdiri dari untaian panjang subunit yang lebih kecil.

Sederhananya hemoglobin adalah dua pasang rantai, yang dikemas menjadi belitan simetris:Setiap protein mengandung asam amino dalam jumlah dan urutan tertentu. Asam amino saling tarik sehingga rantai protein melilit dan memadat, sekalipun tetap lentur sering beberapa rantai polipeptida melilit bersama seperti pada hemoglobinStruktur Protein

Struktur protein dibagi menjadi empat tingkatan yaitu struktur primer, sekunder, tertier, dan kuartener. Struktur primer terbentuk oleh ikatan peptide antara asam amino membentuk polipeptida. Struktur primer adalah rangkaian asam amino yang membentuk rantai tunggal dan lurus berupa polipeptida. Beberapa rantai lurus polipeptida dapat membentk struktur sekunder yang dapat pilinan atau disebut alfa () helix dan beta () pleated sheet yang menyerupai lembaran yang berlipat banyak. Kedua jenis struktur sekunder ini dapat bergabung membentuk struktur tertier seperti contohnya pada molekul protein yang disebut myoglobin yaitu pigmen merah dalam otot yang berfungsi menyimpan oksigen. Kedua struktur sekunder ini kemudian dapat pula membentuk struktur kuartener seperti contohnya pada molekul protein yang disebut hemoglobin yaitu pigmen merah dalam darah yang bertugas mengikat dan mengangkut oksigen.

Struktur Primer

Secara sederhana, struktur primer protein adalah urutan asam amino penyusun protein yang disebutkan dari kiri (N-terminal) ke kanan (C-terminal).AA bisa ditulis dalam singkatan 3 huruf atau 1 huruf. Gly-Pro-Thr-Gly-Thr-Gly-Glu-Ser-Lys-Cys-Pro-Leu-Met-Val-Lys-Val-Leu-Asp-Ala-Val-Arg-Gly-Ser-Pro-Ala

atau

GPTGTGESKCPLMVKVLNAVRGSPACara penulisan yang terakhir (kode 1 huruf) lebih banyak digunakan karena lebih praktis.

Struktur primer terbentuk karena ikatan peptida antar AA selama proses biosintesis protein atau translasi. Urutan asam amino dapat ditentukan dengan metode Degradasi Edman atau Tandem Mass Spectrophotometry. Atau bisa juga dari hasil translasi in silico gen pengkode protein tersebut.

Struktur Sekunder

Pada bagian tertentu dari protein, terdapat susunan AA yang membentuk suatu struktur yang reguler dengan sudut-sudut geometri tertentu.Ada dua struktur sekunder utama yaitu alfa-helix dan beta-sheet.Struktur ini terjadi akibat adanya ikatan hidrogen antar AA.

Struktur Sekunder Protein

Pada gambar sebelah kiri, terlihat bahwa struktur alfa-helix terbentuk oleh backbone ikatan peptida yang membentuk spiral dimana jika dilihat tegak lurus dari atas, arah putarannya adalah searah jarum jam menjauhi pengamat (dinamakan alfa). Satu putaran terdiri atas 3.6 residu asam amino dan struktur ini terbentuk karena adanya ikatan hidrogen antara atom O pada gugus CO dengan atom H pada gugus NH (ditandai dengan garis warna oranye).

Seperti halnya alfa-helix, struktur beta-sheet juga terbentuk karena adanya ikatan hidrogen, namun seperti terlihat pada gambar sebelah kanan, ikatan hidrogen terjadi antara dua bagian rantai yang pararel sehingga membentuk lembaran yang berlipat-lipat.

Tidak semua bagian protein membentuk struktur alfa-helix dan beta-sheet, pada bagian tertentu mereke tidak membentuk struktur yang reguler.

Struktur Tersier

Struktur tersier adalah menjelaskan bagaimana seluruh rantai polipeptida melipat sendiri sehingga membentuk struktur 3 dimensi. Pelipatan ini dipengaruhi oleh interaksi antar gugus samping (R) satu sama lain. Ada beberapa interaksi yang terlibat yaitu:Interiaksi ionik

Terjadi antara gugus samping yang bermuatan positif (memiliki gugus NH2 tambahan) dan gugus negatif (COOH tambahan).

Ikatan Ionik

Ikatan hidrogen

Jika pada struktur sekunder ikatan hidrogen terjadi pada backbone, maka ikatan hidrogen yang terjadi antar gugus samping akan membentuk struktur tersier. Karena pada gugus samping bisa banyak terdapat gugus seperti OH, COOH, CONH2 atau NH2 yang bisa membentuk ikatan hidrogen.

Ikatan hidrogen

Gaya Dispersi Van Der Waals

Beberapa asam amino memiliki gugus samping (R) dengan rantai karbon yang cukup panjang. Nilai dipol yang berfluktuatif dari satu gugus samping dapat membentuk ikatan dengan dipol berlawanan pada gugus samping lain.

Jembatan Sulfida

Cysteine memiliki gugus samping SH dimana dapat membentuk ikatan sulfida dengan SH pada cystein lainnya, ikatan ini berupa ikatan kovalen sehingga lebih kuat dibanding ikatan-ikatan lain yang sudah disebutkan di atas.

Struktur Quartener

Protein atau polipeptida yang sudah memiliki struktur tersier dapat saling berinteraksi dan bergabung menjadi suatu multimer. Protein pembentuk multimer dinamakan subunit. Jika suatu multimer dinamakan dimer jika terdiri atas 2 subunit, trimer jika 3 subunit dan tetramer untuk 4 subunit. Multimer yang terbentuk dari subunit-subunit identik disebut dengan awalan homo, sedangkan jika subunitnya berbeda-beda dinamakan hetero.Misalnya hemoglobin yang terdiri atas 2 subunit alfa dan 2 subunit beta dinamakan heterotetramer.

Struktur Quartener Protein Hemoglobin

Beberapa protein dapat berfungsi sebagai monomer sehingga ia tidak memiliki struktur quartener

Klasifikasi Protein Protein dapat dibagi dalam 2 kelompok besar,yaitu

1. protein sederhana (simple protein)biasanya hanya mengandung asam -amino saja

albumin

globulin

glutelin

prolamin

albuminoid

histon

protamine2. Protein majemuk (conjugated protein)

Protein yang mengandung zat lain (prosthetic group) yang berikatan dengan protein dengan ikatan lain selain cara ikatan ion.

Nukleo protein

Gliko protein

Fosfo protein

Kromo protein

Lipo protein

Metalo proteinPeptida

Ikatan peptide adalah ikatan asam amino yang membentuk rantai panjang . Ikatan ini terjadi antara dua asam amino pada gugus yang berlainan yaitu gugus karboksil dari asam amino yang satu dengan gugus amino dari asam amino lainnya. Dua asam amino yang dihubugkan oleh ikatan peptide disebut dipeptide, peptide yang terdiri dari 3 asam amino disebut tripeptida dan seterusnya. Bila asam amino ini membentuk ikatan rantai yang panjang dan jumlah asam amino yang banyak maka disebut polipeptida

Yang disebut rangkaian peptide adalah rangkaian asam amino yang jumlahnya kurang dari 100 asam amino. Sebaliknya bila lebih dari itu sudah disebut protein. Fungsi Protein secara Struktural dan Fungsional

Protein yang membangun tubuh disebut Protein Struktural sedangkan protein yang berfungsi sebagai enzim,antibodi atau hormon dikenal sebagai Protein Fungsional.Protein struktural pada umumnya bersenyawa dengan zat lain di dalam tubuh makhluk hidup Contoh protein struktural antara lain nukleoprotein yang terdapat di dalam inti sel dan lipoprotein yang terdapat di dalam membran sel. Ada juga protein yang tidak bersenyawa dengan komponen struktur tubuh, tetapi terdapat sebagai cadangan zat di dalam sel-sel mahluk hidup. Contoh protein seperti ini adalah protein pada sel telur ayam, burung,kura-kura dan penyu. Protein memiliki fungsi yang beragam seperti:

Pertumbuhan dan pemeliharaanKarena sebagian protein tubuh berbentuk hormon pertumbuhan, maka fungsi protein termasuk dalam pertumbuhan dan pemeliharaan. dengan proses sintesis dan degradasi protein, pertumbuhan dan pemeliharan sel maupun jaringan tubuh yang rusak tetap akan tertangani dengan baik oleh protein tubuh.

Pembentukan ikaan-ikatan esensial tubuhHormon-hormon tubuh dan enzim merupakan bentukan ikatan-ikatan tubuh yang bertindak sebagai katalisator atau membantu perubahan-perubahan biokimia yang terjadi didalam tubuh. dengan mengonsumsi protein yang cukup maka ikatan-ikatan ini akan berfungsi dengan baik.

Mengatur keseimbangan airCairan dalam tubuh manusia dipisahkan oleh membran-membaran sel. membran-membran sel ini dneganbantuan protein memiliki funsi untuk menjaga homeostatis dari cairan itu sendiri, salah satu masalah yang timbul jika terjadi kekurangan protein, adalah dengan terjadinya edema pada bagian tubuh tertentu.

Netralitas TubuhSebagian besar jaringan tubuh membutuhkan pH netral untuk menjalankan fungsinya, dan protein dapat bereaksi terhadap asam dan basa dalam tubuh untuk menjaga pH pada kondisi konstan.

Pembentukan AntibodiTinggi-rendahnya daya tahan tubuh sangat bergantung pada pembentukan antibodi dalam tubuh. dan kemampuan tubuh untuk memproduksi antibodi ini sangat bergantung pada tinggi rendahnya protein tubuh. sebab protein tubuhlah yang mampu untuk membentuk enzim-enzim yang berguna dalam pembentukan antibodi ini.

Mengangkut zat giziDalam hal transportasi sari-sari makanan dalam tubuh protein juga memiliki andil yang sangat besar, sebab sebagian besar dari zat-zat gizi didalam tubuh hanya bisa diangkut oleh protein.

Juga sebagai Sumber energiSumber makanan hewani seperti telur, susu, ikan, daging, unggas, dan kerang. untuk sumber protein nabati antara lain kacang kedelai, dan hasil olahanya seperti tempe dan tahu, serta jenis kacang-kacangan lainnya menghasilan banyak sumber energi.Semua jenis protein yang kita makan akan dicerna di dalam saluran pencernaan menjadi zat yang siap diserap di usus halus,yaitu berupa asam amino-asamamino.Asam amino-asam amino yang dihasilkan dari proses pencernaan makanan berperan sangat penting di dalam tubuh,untuk:

Bahan dalam sintesis subtansi penting seperti hormon,zat antibodi,dan organel sel lainnya

Perbaikan,pertumbuhan dan pemeliharaan struktur sel,jaringan dan organ tubuh

Sebagai sumber energi,setiap gramnya akan menghasilkan 4,1 kalori.

Mengatur dan melaksakan metabolisme tubuh,misalnya sebagai enzim(protein mengaktifkan dan berpartisipasi pada reaksi kimia kehidupan)

Menjaga keseimbangan asam basa dan keseimbangan cairan tubuh.Sebagai senyawa penahan/bufer,protein berperan besar dalam menjaga stabilitas pH cairan tubuh.Sebagai zat larut dalam cairan tubuh,protein membantu dalam pemeliharaan tekanan osmotik di dalam sekat-sekat rongga tubuh.

Membantu tubuh dalam menghancurkan atau menetralkan zat-zat asing yang masuk ke dalam tubuh.

BAB IIIKesimpulan

Asam amino merupakan satuan penyusun protein. Asam amino dapat dipandang sebagai turunan dari asam karboksilat, yang satu atom hidrogennya diganti oleh gugus amino (NH3). Asam amino tergolong amfoter yaitu dapat beraksi dengan asam atau basa. Klasifikasi asam amino berdasarkan jenisnya terbagi menjadi dua yaitu asam amino esensial (dapat disintesis oleh tubuh) contohnya leusin dan asam amino non esensial (dapat disintesis oleh tubuh dan senyawa lain) contohnya alanine. Klasifikasi protein terbagi menjadi dua yaitu protein sederhana contohnya albumin dan protein majemuk contohnya nucleoprotein. Salah satu fungsi protein sendiri adalah albumin yaitu sebagai pengangkut atau pengikat oksigen dan nutrient lainnya.Daftar Pustaka

Poedjiadi, Anna dan Suprianti, F.M. Titin, 1994, DASAR-DASAR BIOKIMIA (edisi ke-2); Jakarta: Universitas Indonesia (UI-Press). Modul Perkliahan Mata Kuliah Biokimia : Pengantar dan Prosedur Praktikum Biokimia; R. R Prijo Utomo dkk (penulis); Institut Keguruan dan Ilmu pendidikan Malang, Jrusan Pendidikan Biologi, Malang; 1998, 48 halaman.

Modul Perkuliahan Mata Kuliyah Biokimia : Protein & Asam Nukleat; Retno Murwani (penulis); Ed.1. Lab. Biokimia Nutrisi, Jurusan Nutrisi & Makanan Ternak, Undip, Semarang; 2009, 65 halaman; 16,5 x 23,5 cm.

Wheelis, Mark dan Gonick, Larry, 2001, Kartun Biologi Genetika, Jakarta, KPG (Kepustakaan Populer Gramedia)

Murray, Robert K. et al, 1996. Harpers Illustrated Biochemistry, Twenty-Sixth Edition, United States of America; McGraw-Hill Companies.