TUGAS MATA KULIAH

NUTRISI DAN GIZI

(AHYT 273)

”PROTEIN”

OLEH :

Sophia Nirmalida (A1C208010)

Sidiq Oktaviandi (A1C208001)

Maya Handayanti (A1C208006)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARMASIN

2010

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling

utama") 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 ﴾Anonim, 2009﴿. Protein adalah bagian dari semua sel hidup dan merupakan bagian terbesar

tubuh sesudah air. Seperlima bagian tubuh adalah protein, separonya ada di dalam

otot, seperlima ada di dalam tulang dan tulang rawan, sepersepuluh di dalam kulit,

dan selebihnya ada di jaringan lain dan cairan tubuh. Protein mempunyai fungsi

khas yang tidak dapat digantikan oleh zat gizi lain, yaitu membangun serta

memelihara sel-sel dan jaringan tubuh ﴾Almatsier, 2001﴿.Protein yang kita kenal sehari-hari, sebagai salah satu bahan makanan

utama, dapat berasal dari protein nabati dan protein hewani. Protein ini dikatakan

protein alami, karena berasal dari makhluk hidup. Sedang diantara makanan kita

terdapat juga protein sintetis, yaitu protein yang dibuat oleh manusia, berdasarkan

reaksi-reaksi yang dilakukan di industri kimia.

Protein tergolong senyawa makromolekul, atau polimer, karena molekul

protein merupakan gabungan dari molekul-molekul yang lebih kecil, terkenal

dengan nama monomer. 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 amino

bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof)

﴾Rufiati, 2009﴿.

I.2 Perumusan dan Batasan Masalah

Adapun yang menjadi masalah dalam makalah ini adalah bagaimana cara

mempelajari dan memahami pentingnya protein yang terdapat dalam tubuh kita.

Pada makalah ini masalah yang dibahas terbatas pada:

1. Rumus senyawa protein

2. Proses pencernaan protein

3. Proses penyerapan protein

4. Proses metabolisme protein

I.3 Tujuan Penulisan

Penulisan makalah ini bertujuan untuk

1. Siswa dapat mengetahui, memahami, menjelaskan dan dapat

menuliskan rumus senyawa protein.

2. Siswa dapat menjelaskan dan mendiskripsikan proses pencernaan

protein

3. Siswa dapat menjelaskan dan mendiskripsikan proses penyerapan

protein

4. Siswa dapat menjelaskan dan mendiskripsikan proses metabolisme

protein dalam tubuh kita.

I.4 Manfaat Penulisan

Makalah tentang protein ini dibuat dengan harapan:

1. Sebagai bahan informasi mengenai rumus senyawa protein, pencernaan,

penyerapan dan metabolisme protein.

2. Sebagai bahan informasi bagi pengikut mata kuliah Nutrisi dan Gizi pada

program studi Pendidikan Biologi, FKIP UNLAM Banjarmasin mengenai

pentingnya protein dalam tubuh kita.

BAB II

SENYAWA, PENCERNAAN DAN PENYERAPAN PROTEIN

Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling

utama") 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 merupakan suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh,

karena zat ini di samping berfungsi sebagai bahan bakar dalam tubuh juga

berfungsi sebagai zat pembangun dan pengatur. Protein adalah sumber asam –

asam amino yang mengandung unsur – unsur C, H, O dan N yang tidak dimiliki

oleh lemak atau karbohidrat. Molekul protein mengandung pula fosfor, belerang,

dan ada jenis protein yang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga.

Protein sebagai pembentuk energi akan menghasilkan 4 kalori tiap gram protein.

Sebagai zat pembangun, protein merupakan bahan pembentuk jaringan –

jaringan baru yang selalu terjadi dalam tubuh. Pada masa pertumbuhan proses

pembentukan jaringan terjadi secara besar-besaran, pada masa kehamilan

proteinlah yang memebentuk jaringan janin dan pertumbuhan embrio. Protein

juga mengganti jaringan tubuh yang rusak yang perlu dirombak. Fungsi utama

protein bagi tubuh ialah untuk membentuk jaringan baru dan mempertahankan

jaringan yang telah ada.

Protein dapat juga digunakan sebagai bahan bakar apabila keperluan

energi tubuh tidak terpenuhi oleh karbohidrat dan lemak. Protein ikut pula

mengatur berbagai proses tubuh, baik langsung maupun tidak langsung dengan

membentuk zat – zat pengatur proses dalam tubuh. Protein mengatur

keseimbangan cairan dalam jaringan dan pembuluh darah, yaitu dengan

menimbilkan tekanan osmotik koloid yang dapat menarik cairan dari jaringan ke

dalam pembuluh darah. Sifat amfoter protein yang dapat bereaksi dengan asam

dan basa, dapat mengatur keseimbangan asam-basa dalam tubuh.

Dalam setiap sel yang hidup, protein merupakan bagian yang sangat penting. Pada

sebagian besar jaringan tubuh, protein meripakan komponen terbesar setelah air.

Diperkirakan separuh atau 50% dari berat kering sel dalam jaringan seperti

misalnya hati dan daging terdiri dari protein, dan dalam tenunen segar sekitar 20%

= 50.

Protein dalam tubuh manusia, terutama dalam sel jaringan, bertindak

sebagai bahan membran sel, dapat membentuk jaringan pengikat misalnyakolagen

dan elastin, serta membentuk protein yang inert seperti rambut dan kuku.

Disamping itu protein dapat bekerja sebagai enzim, bertindak sebagai plasma

(albumin), membentuk antibodi, membentuk kompleks dengan molekul lain, serta

dapat bertindak sebagai bagian sel yang bergerak (protein otot). Kekurangan

protein dalam waktu lama dapat mengganggu berbagai proses dalam tubuh dan

menurunkan daya tahan tubuh terhadap penyakit.

Protein alam bahan makanan yang dikonsumsi manusia akan diserap oleh

usus dalam bentuk asam amino. Kadang – kadang beberapa asam amino yang

merupakan peptida dan molekul – molekul protein kecil dapat juga diserap

melalui dinding usus, masuk ke dalam pembuluh darah. Hal semacam inilah yang

akan menimbulkan reaksi – reaksi alergik dalam tubuh yang sering kali tibul pada

orang yang makan bahan makanan yang mengandung protein, seperti susu, ikan

laut, udang, telur, dan sebagainya.

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 amino bagi 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 tahun 1838.

II.1 Senyawa Protein

Protein terdiri atas rantai-rantai panjang asam amino, yang terikat satu

sama lain dalam ikatan peptida. Molekul protein lebih kompleks daripada

karbohidrat dan lemak dalam hal berat molekul dan keanekaragaman unit-unit

asam amino yang membentuknya. Ada dua puluh jenis asam amino yang

diketahui sampai sekarang yang terdiri atas sembilan asam amino esensial ﴾asam

amino yang tidak dapat dibuat tubuh dan harus didatangkan dari makanan﴿ dan

sebelas asam amino nonesensial.

ASAM AMINO

Asam amino terdiri atas atom karbon yang terikat pada satu gugus

karboksilat ﴾- COOH﴿, satu gugus amino ﴾- NH2﴿, satu atom hydrogen ﴾-H﴿ dan

astu gugus radikal ﴾-R﴿ atau rantai cabang, sebagaimana tampak pada gambar 1.1.

COOH ﴾gugus karboksil﴿

H – C – R

NH2 ﴾gugus amino﴿

Gbr. 1.1 Struktur asam amino

(Almatsier, 2001: 78)

Klasifikasi asam amino menurut jumlah gugus asam ﴾karboksil﴿ dan basa

﴾amino﴿ yang dimiliki adalah; ﴾1﴿ asam amino netral yaitu asam amino yang

mengandung satu gugus asam dan satu gugus amino; ﴾2﴿ asam amino asam

﴾rantai cabang asam﴿ yaitu asam amino yang mempunyai kelebihan gugus asam

dibandingkan dengan gugus basa; ﴾3﴿ asam amino basa ﴾rantai cabang basa﴿ yaitu

asam amino yang mempunyai kelebihan gugus basa; ﴾4﴿ asam amino yang

mengandung nitrogen imino pengganti gugus amino primer dinamakan asam

imino.

1) ASAM AMINO NETRAL

Asam amino netral terdiri atas asam amino alifatik (rantai cabang terdiri

atsa hidrokarbon﴿, asam amino dengan rantai cabang hidroksil, asam amino

dengan rantai cabang aromatik dan asam amino dengan rantai cabang yang

mengandung sulfur.

Tabel1.1 Klasifikasi Asam Amino menurut Gugus Asam dan Basa

Asam Amino Lambang Struktur Gugus Samping

1. As. Amino netral

a. Alifatik

a. Glisina

b. Alanina

c. Valina

d. Leusina

e. Isoleusina

Gly

Ala

Val

Leu

Ile

–H

–CH3

–CH(CH3)2

–CH2CH(CH3)2

–CH(CH3)CH2CH3

b. Rantai Cabang Hidroksil

a. Serin

b. Treonin

Ser

Thrs

–CH2OH

–CH(OH)CH3

c. Rantai Cabang Aromatik

a. Fenilalanin

b. Tirosin

c. triftofan

Fen

Tyr

Trp

–C–

H2

–C– –OH

H2

–CH2–C

HC

N

d. Rantai Mengandung Sulfur

a. Sistein

b. Metionin

Cys

Met

–CH2SH

–CH2CH2SCH3

2. Asam Imino

Prolin Pro CH2

H2C CH2

NH –CH

COOH

3. Asam Amino Asam

a. Asam aspartat

b. Asam glutamate

c. Asparagin

d. Glutamin

Asp

Glu

Asn

Gln

–CH2COOH

–(CH2)2COOH

O

– C – C– NH2

H2

O

– C – C – C– NH2

H2 H2

4. Asam Asam Basa

a. Lisin

b. Arginin

c. Histidin

Lis

Arg

His

–(CH2)4NH2

–(CH2)3NHC(NH2)=NH

–CH2 –C CH

HN N

C

H

(Sumber : http://bima.ipb.ac.id/~tpb-ipb/materi/kimia101/BAB%2011-Senyawa

%20Kompleks%20&%20Polimer.pdf)

Dr. William Rose, (1917) seorang pioner dalam penelitian protein dengan

menggunakan berbagai campuran asam amino, membagi asam amino dalam dua

golongan, yaitu asam amino esensial dan tidak esensial. Ternyata ada Sembilan

jenis asam amino esensial untuk manusia yang diperlukan untuk pertumbuhan dan

pemeliharaan jaringan tubuh. Kesembilan asam amino ini tidak dapat disintesis

tubuh, yang berarti harus ada dalam makanan sehari-hari. Bila tubuh mengandung

cukup nitrogen, tubuh mampu mensintesis sebelas jenis asam amino lain, yaitu

asam amino tidak esensial yang diperlukan untuk pertumbuhan dan pemeliharaan

jaringan tubuh. Nitrogen ini dapat berasal dari asam amino tidak esensial lain atau

dari asam amino esensial yang berlebihan.

Tabel 1.2 Klasifiksai asam amino menurut esnsial, tidak esensial bersyarat dan

tidak esensial

Asam Amino

Esensial Tidak

EsensialBersyarat

Tidak Esensial

Leusin

Isoleusin

Valin

Triptofan

Fenilalanin

Metionin

Treonin

Lisin

Histidin

Prolin

Serin

Arginin

Tirosin

Sistein

Trionin

Glisin

Glutamate

Alanin

Aspartat

Glutamine

Asam amino yang betul-

Asam amino tidak esensial adalah asam amino yang dapat disintesis

melalui aminase reduktif asam keton atau melalui transaminase.

Asam amino tidak esensial bersyarat adalah asam amino yang disintesis

dari asam amino lain atau metabolit mengandung nitrogen kompleks lain. Sintesis

(Sumber: Almatsier, 2001: 82)

asam amino tidak dilakukan melalui transaminse sederhana. Ternyata nitrogen

amino tidak bebas bisa dipertukarkan antarsemua asam amino. Sistein ternyata

disinteis dari metionin atau serin, tirosin dari fenilalanin, arginin dan prolin dari

glutamate dan aspartat, dan histidin dari adenine dan glutamine. Asam amino yang

diperlukan untuk mensintesis asam amino tidak esensial ini dinamakan prekursor

asam amino tersebut.

II.2 Pencernaan Protein

PENCERNAAN PROTEIN

Di dalam rongga mulut, protein makanan belum mengalami proses

pencernaan.Pencernaan protein dimulai di lambung.

1. Lambung merupakan suatu tempat yang pada berbagai spesies, protein

mula-mula dicerna. Langkah pertama dalam pencernaan protein terjadi,

bila pakan berhubungan dengan enzim pepsin dari getah lambung. Pepsin

memecah protein menjadi gugusan yang lebih sederhana, yaitu proteosa

dan pepton. Getah pankreas yang mengandung enzim tripsin,

khimotripsin, dan karboksipeptidase dialirkan ke duodenum. Enzim-enzim

tersebut meneruskan pencernaan protein, yang dalam lambung dimulai

oleh pepsin, memecah zat-zat lebih rumit menjadi peptida dan akhirnya

kedalam asam-asam amino (Anonim, 2007). Asam klorida lambung

membuka gulungan protein (proses denaturasi), sehingga enzim

pencernaan dapat memecah ikatan peptide. Asam klorida mengubah enzim

pepsinogen tidak aktif yang dikeluarkan oleh mukosa lambung menjadi

bentuk aktif pepsin. Karena makanan hanya sebentar saja tinggal di dalam

lambung, pencernaan protein hanya terjadi hingga dibentuknya campuran

polipeptida, proteose dan pepton (Almatsier, 2001). Di lambung,

Hydrochloric acid (HCL) menguraikan rangkaian protein (denaturasi

protein) dan mengaktifkan enzim pepsinogen menjadi pepsin. Pepsin lalu

menguraikan protein menjadi polipeptida kecil dan beberapa asam amino

bebas.

2. Pencernaan protein dilanjutkan di dalam usus halus oleh campuran enzim

protease. Pankreas mengeluarkan cairan yang bersifat sedikit basa dan

mengandung berbagai prekursor protease, seperti tripsinogen,

kimotripsinogen, prokarboksipeptidase, dan proelastase. Enzim-enzim ini

menghidrolisis ikatan peptide tertentu. Di usus halus, polipeptida diuraikan

menjadi asam amino dengan menggunakan enzim pankreas dan intestinal

protease:

a. Trypsin -> menguraikan ikatan peptida menjadi asam amino lysine dan

arginine.

b. Chymotrypsin -> menguraikan ikatan peptoda menjadi asam amino

phenylalanine, tyrosine, tryptophan, methionine, asparagine, dan

histidine.

c. Carboxypeptidase -> menguraikan asam amino dari ujung karboksil

polipeptida.

d. Elastase dan collagenase -> menguraikan polipeptida menjadi

polipeptida ynag kebih kecil dan tripeptida.

Dan enzim yang ada di permukaan sel dinding usus halus:

a. Intestinal tripeptidase -> menguraikan tripeptida menjadi dipeptida dan

asam amino.

b. Intestinal dipeptidase -> menguraikan tripeptida menjadi asam amino.

c. Intestinal aminopeptidase -> menguraikan asam amino dari ujung

amino polipeptida kecil.

Sentuhan kimus terhadap mukosa usus halus merangsang

dikleuarkannya enzim enterokinase yang mengubah tripsinogen tidak aktif

yang berasal dari pancreas menjadi tripsin aktif. Perubahan ini juga

dilakukan oleh tripsin sendiri secara otokatalik. Disamping itu tripsin

dapat mengaktifkan enzim-enzim proteolitik lain berasal dari pancreas.

Kimotripsinogen diubah menjadi beberapa jenis kimotripsin aktif;

prokarboksipeptidase dan proelastase diubah menjadi karboksipeptidase

dan elastase aktif. Enzim-enzim pankreas ini memecah protein dari

polipeptida menjadi peptide lebih pendek, yaitu tripeptida, dipeptida, dan

sebagian menjadi asam amino. Mukosa usus halus juga mengeluarkan

enzim-enzim protease yang menghidrolisis ikatan peptide.

3. Hidrolisis produk-produk lebih kecil hasil pencernaan protein dapat terjadi

setelah memasuki sel-sel mukosa atau pada saat diangkut melalui dinding

epitel. Mukosa usus halus mengeluarkan enzim amino peptidase yang

memecah polipeptida menjadi asam amino bebas. Enzim ini membutuhkan

mineral Mn ++ atau Mg++ untuk pekerjaannya. Mukosa usus halus juga

mengandung enzim dipeptidase yang memecah dipeptida tertentu dan

membutuhkan mineral Co++ atau Mn++ untuk pekerjaannya.

4. Enzim-enzim proteolitik yang ada dalam lambung dan usus halus pada

akhirnya dapat mencernakan sebagian besar protein makanan menjadi

asam amino bebas. Tripsin dan kimotripsin dapat lebih cepat dan

sempurna bekerja bila didahului oleh tindakan pepsin. Tetapi, kedua jenis

enzim ini tanpa didahului pepsin juga membebaskan asam amino dari

protein.

5. Setelah itu, asam amino diserap oleh dinding usus, lalu diangkut ke sel,

dimana asam amino tersebut dilepaskan ke dalam darah.

6. Kelebihan protein tidak disimpan dalam tubuh, melainkan akan dirombak

dalam hati menjadi senyawa yang mengandung unsur N, seperti NH3

(amonia) dan NH4OH (amonium hidroksida) serta senyawa yang tidak

mengandung unsur N. Senyawa yang mengandung unsur N akan disintesis

menjadi urea di hati, karena hati mempunyai enzim arginase. Urea

diangkut bersama zat-zat sisa lainnya ke ginjal untuk dikeluarkan melalui

urin.

Senyawa Protein alam seringkali memperlihatkan ketahanan terhadap

pencernaan enzim-enzim tersebut, oleh karenanya perlu dirubah terlebih dahulu

sedemikian rupa sehingga bentuk tiga dimensional dari protein dipecah ke dalam

bentuk sederhana untuk memudahkan bagi enzim menghidrolisanya. Berlawanan

dengan manusia yang memperoleh sebagian besar makanan proteinnya dimasak

dan dengan demikian memperoleh protein dalam keadaan yang sudah dirubah,

maka ayam memperoleh sebagian besar proteinnya dalam bentuk aslinya (dialam

langsung tanpa perlakuan pemasakan) dan perubahan akan dilaksanakan dalam

proventrikulus dan empedal. Molekul-molekul protein alam dapat mengandung

hanya sedikit senyawa yang peka terhadap aksi proteinase. Akan tetapi keadaan

asam proventrikulus dan empedal berguna untuk memecah protein sedemikian

rupa sehingga sebagian besar senyawa peptida yang peka terhadap pepsin menjadi

terurai.

Sekali proteolisis telah dimulai oleh pepsin maka akan terjadi peningkatan

yang cepat dalam kepekaan senyawa peptida terhadap hidrolisis oleh enzim-enzim

proteolitik usus halus. Polipeptida hasil pencernaan pepsin dalam proventrikulus

dan empedal kemudian dipecah oleh tripsin, khimotripsin dan elastase di usus

halus. Aksi enzim-enzim tersebut membebaskan banyak sekali senyawa peptida

terakhir yang dicerna oleh aminopeptidase, karboksipeptidase dan peptidase

khusus lainnya yang terdapat dalam rongga atau mukosa usus kecil. Setiap enzim

harus memainkan peranannya dalam urutan hidrolisis protein. Dalam banyak hal,

hidrolisa hasil kegiatan satu enzim melengkapi substrat untuk enzim berikutnya.

Jadi hambatan setiap enzim proteolitik, terutama dari enzim permulaan, pepsin

atau tripsin akan mengakibatkan penurunan yang nyata dalam pencernaan protein.

II.3 Penyerapan Protein

Di dalam usus halus protein makanan dicerna total menjadi asam – asam

amino, yang kemudian diserap melalui sel – sel epithelium dinding usus. Semua

asam amino larut di dalam air sehingga dapat berdifusi secara pasif melalui

membran sel. Ternyata bahwa kecepatan dan mudahnya asam amino menembus

membran sel melebihi hasil difusi pasif, dan untuk berbagai asam amino tidak

sama, ada yang lebih mudah dan cepat, tetapi ada yang lebih lambat

penyerapannya. Bahkan asam – asam amino tersebut dapat diserap menentang

suatu gradient konsentrsi ( concentration gradient), yang tidak mungkin terjadi

pada difusi pasif.

Penyerapan asam – asam amino telah banyak sekali dipelajari, baik in vivo

maupun in vitro, ( metoda cincin usus, kantong intestine bagi penelitian in vitro;

intestinal loop, balance technique bagi in vivo). Penelitian – penelitian tersebut

menunjukkan bahwa asam – asam amino diserap secara aktif. Ada tanda – tanda

bahwa masing – masing kelompok asam amino (asm amino netral, asam amino

basa dan asam amino asam), diserap secara aktif mempergunakan satu transport

carrier untuk masing – masing kelompok tersendiri – sendiri.

Akibat adanya kompetisi di antara sesama anggota satu kelompok, maka

penyerapan suatu asam amino murni berbeda dengan penyerapannya bila di dalam

suatu kelompok. Beberapa sifat terdapat pada suatu mekanisme penyerapan aktif:

a) Aliran zat yang diserap dapat menentang gradien konsentrasi.

b) Memerlukan energi.

c) Menunjukkan fenomena jenuh pada ketinggian konsentrasi tertentu.

d) Menunjukkan gejala persaingan antara para anggota dari satu 2

e) Dihambat oleh zat – zat penghambat oksidasi.

Pada umumnya protein dicerna dan diserap secara sempurna, sehingga di

dalam tinja praktis tak tersisa protein makanan. Memang di dalam tinja ada

protein, tetapi bukan berasal dati makanan, melainkan dari cairan pencernaan, dari

sel – sel epithel usus yang terlepas dan sebagian besar dari mikroflora usus yang

terbawa ke dalam tinja tersebut.

Pada gangguan pencernaan dan penyerapan, protein makanan dapat terbawa

ke dalam colon dan dipecah oleh mikroflora usus. Pemecahan protein oleh

mikroflora usus menimbulkan proses pembusukan (putrefaction); hasil

pemecahan protein dan asam amino di anataranya gas H2S, indol dan skatol yang

berbau busuk. Dekarboksilasi asam – asam amino menghasilkan berbagai ikatan

amino yang toksik. Kumpulan ikatan – ikatan ini diberi nama ptomaine; dua

anggota ptomaine ialah putrescine dan cadaverine. Zat – zat toksik ini dapat

diserap oleh tubuh dan memeberikan keluhan – keluhan, seperti demam dan gatal

– gatal.

Ada pula polypeptida atau molekul protein dengan berat molekul rendah

yang dapat menenmbus lapisan epitel usus dan masuk diserap ke dalam cairan

tubuh dan aliran darah. Polypeptida dan protein asing ( bukan asli dibuat dalam

metabolisme tubuh itu sendiri) yang masuk ke dalam milieu interieur, bersifat

antigenik, merangsang alat pertahanan tubuh untuk menggerakkan upaya – upaya

perlawanan, diantaranya dengan membuat badan – badan anti (antibodies).

Antibody bereaksi melawan antigen, dan reaksi demikian disebut reaksi allergik,

menimbulkan gejala – gejala alergik. Pada dasarnya gejala – gejala ini

menyangkut pembuluh darah dan otot – otot polos. Manifestasi reaksi allergik

dapat berupa kontraksi otot – otot polos pada saluran pernapasan, sehingga terjadi

serangan asmatik. Dapat pula reaksi tersebut berupa permeabilitas kapiler darah

meningkat, sehingga terjadi oedema lokal, terutama pada permukaan kulit,

sehingga terjadi urticaria (biduran). Atas dasar – dasar inilah terdapat orang –

orang yang alergi terhadap beberapa jenis makanan sumber protein, terutama jenis

ikan laut, kerang atau udang. Malah ada pula kasus alergi terhadap air susu.

Setelah asam – asam amino diserap ke dalam jaringan dinding usus, terus

dialirkan ke dalam kapiler darah dan melalui Vena portae ke dalam hati.

Postprandial kadar asam amino di dalam darah arterial meningkat lebih tinggi

daripada di dalam darah vena. Kenaikan kadar asam amino di dalam plasma darah

ini tidak menyolok, karena asam – asam amino sangat cepat ditangkap oleh sel –

sel tubuh, sehingga kadarnya di dalam aliran darah tidak sampai memuncak

tinggi. Meskipun demikian dengan teknik penentuan yang cukup sensitif dapat

diperlihatkan kadar asam – asam amino yang berbeda antara darah arterial dan

darah vena. Kadar protein 7% di dalam makanan sudah sanggup menyebabkan

perbedaan kadar asam amino dalam darah, sebelum dan setelah pemberian dosis.

Di dalam rongga intestine, campuran asam – asam amino hasil pencernaan

protein makanan itu ditambah dengan asam – asamamino endogen sehingga

konsentrasinya menjadi 3-4 kali yang berasalo dari makanan. Penambahan ini

menyebabakan komposisi asam – asam amino menjadi lebih seimbang, yang

meningkatkan penyerapan.

Dalam aliran darah, asam amino ditransport bersama albumin, tetapi

ikatannya sangat longgar, sehingga dianggap sebagai asam amino bebas. Dengan

menambahkan alkohol kepaa sampel plasma, ikatan asam amino dengan albumin

ini terputus dan terdapat asam amino bebas di dalam plasma tersebut, yang dapat

ditentukan kuantitasnya. Plasma amino acid pattern dapat ditentukan dengan

metoda khormatographi kertas atau TLC. Khromatogram yang terdapat demikian

disebut fingerprinting dari asam amino bebas di dalam plasma.

BAB III

METABOLISME PROTEIN

Protein dalam makanan

Protein dalam makanan nabati terlindung oleh dinding sel yang terdiri atas

selulosa, yang tidak dapat dicerna oleh cairan pencernaan kita, sehingga daya

cerna sumber protein nabati pada umumnya lebih rendah dibandingkan dengan

sumber protein hewani.

Memasak makanan dengan memanaskannya akan merusak dan

memecahkan dinding sel tersebut, sehingga protein yang terdapat di dalam sel

menjadi terbuka dan dapat dicapai oleh cairan pencernaan saluran gastrointestinal.

Protein hewani pada umumnya mempunyai kualitas (nilai gizi) lebih tinggi

dibandingkan dengan protein nabati. Namun demikian, campuran beberapa bahan

makanan sumber protein nabati dapat menghasilkan komposisi asam amino yang

secara keseluruhannya mempunyai kualitas cukup tinggi. Bahan makanan sumber

protein hewani pada umumnya lebih mahal dibandingkan dengan sumber protein

nabati.

Campuran nasi dengan kacang kedelai atau hasil olah kedelai, memberikan

komposisi asam – asam amino yang bernilai gizi tinggi, karena pengaruh saling

suplementasi. Juga bubur kacang hijau dengan ketan hitam yang banyak dijual di

warung – warung di tepi jalan di kota – kota di pulau Jawa, adalah komposisi

yang baik untuk mendapatkan campuran asam – asam amino bernilai protein

tinggi. Juga mie bakso merupakan makanan rakyat yang bernilai protein tinggi,

karena protein terigu di dalam mie campur dengan protein daging atau ikan di

dalam baksonya.

Kedua jenis makanan tersebut disukai rakyat dan dijual dengan harga yang

terjangkau oleh daya beli masyarakat banyak yang membutuhkannya. Sebaiknya

kedua jenis makanan rakyat itu digalakkan dan disebrkan lebih meluas lagi ke

segala bagian tanah air kita ini.

a. Penggunaan Protein Untuk Membentuk Protein atau Asam Amino Tidak

Esensial.

Bila sel membutuhkan protein tertentu, sel tersebut akan membentuknya

dari asam amino yang tersedia. Bila sel membutuhkan asam amino tidak esensial

tertentu utnuk pembentukan protein, sel akan membutanya dengan cara memecah

asam amino lain yang tersedia dan menggabungkan gugus aminonya dengan unit-

unit karbon-karbon fragmen yang berasal dari glukosa.

b. Penggunaan Asam Amino untuk Membentuk Ikatan-ikatan Lain

Sel juga dapat membentuk ikatan-ikatan lain dari asam amino. Misalnya,

asam aminotirosin merupakan precursor pengantar saraf neropinefrin dan

epinefrin yang mengantarkan pesan-pesan saraf ke seluruh tubuh. Tirosin juga

dapat diubah menjadi melanin yaitu pigmen tubuh, atau menjadi tiroksin,

hormone yang mnegatur laju metabolisme. Triptofan merupakan prekursor

pengantar saraf serotonin dan vitamin niasin.

c. Penggunaan Asam Amino sebagai Energi

Walaupun fungsi utama protein adalah untuk pertumbuhan, bilamana

tubuh kekurangan zat energy fungsi protein untuk menghasilkan energy atau

untuk membentuk glukosa akan didahulukan. Bila glukosa atau asam lemak di

dalam tubuh terbatas, sel terpaksa menggunakan protein untuk membentuk

glukosa dan energy. Glukosa dibutuhkan sebagai sumber energy sel-sel otak dan

system saraf. Pemecahan protein tubuh guna memenuhi kebutuhan energy dan

glukosa pada akhirnya akan menyebabkan melemahnya otot-otot. Oleh karena itu,

dibutuhkan konsumsi karbohidrta dan lemak yang cukup tiap hari sehingga

protein dapat digunakan sesuai fungsi utamanya. Kelebihan asam amino dalam

tubuh, setelah terlebih dahulu melepas gugus NH2-nya melalui proses deaminasi,

akan memasuki jalur metabolisme yang sama dengan yang digunakan oleg

karbohidrat dan lipida.

d. Deaminase Asam Amino

Deaminasi atau melepasnya gugus amino (NH2) dari asam amino akan

menghasilkan sisa berupa ammonia dalam sel. Ammonia yang bersifat racun akan

masuk dalam peredaran darah dan dibawa ke hati. Hati akan mengubah ammonia

menjadi ureum yang sifat racunnya lebih rendah, dan mengembalikannya ke

peredaran darah. Ureum dikeluarkan dari tubuh melalui ginjal dan urine. Ureum

diproduksi dari asam amino bebas di dalam tubuh yang tidak digunakan dan dari

pemecahan protein jaringan tubuh.

e. Penggunaan Kelebihan Protein untuk Pembentukan Lemak

Dalam keadaan berlebihan, protein akan mengalami deaminase. Nitrogen

dikeluarkan dari tubuh dan sisa-sisa ikatan karbon akan diubah menjadi lemak dan

disimpan di dalam tubuh. Dengan demikian, maka protein secara berlebihan dapat

menyebabkan kegemukan.

f. Persediaan Metabolik Asam Amino

Di dalam tubuh tidak ada persediaan besar asam amino. Kelebihan asam

amino untuk keperluan sintesis protein dan berbagai ikatan nitrogen bukan ikatan

protein akan dimetabolisme. Akan tetapi di dalam protein sel-sel ada persediaan

metabolic asam amino yang berada dalam keseimbangan dinamis yang dapat

setiap waktu digunakan. Perubahan protein secara terus-menerus pada orang

dewasa diperlukan untuk memelihara persediaan asama amino untuk memenuhi

kebutuhan segera asam amino oleh berbagai sel dan jaringan guna pembentukan

protein. Jaringan yang paling aktif dalam perubahan protein adalah protein

plasma, mukosa saluran cerna, pankreas, hati, dan ginjal. Jaringan otot dan kulit

biasanya tidak terlalu aktif.

Sumber eksogen sumber endogen

Kl. 70g/hr kl. 140g/hr

Protein protein jaringan

Makanan enzim,

hormone,dsb

Sintesis

(as. Amino non esensial)

Pencernaan & sintesis & degradasi

absorpsi

Transaminase

Eksresi ginjal desaminase konveksi

Hati Amonia

α-as.keto

kelebihan as.amino urea

(0.9-1.0 g/hr)

Persediaan as.amino

Bahan-bahan jaringan non protein nitrogen esensial (purin, pirimidin, kolin, keratin, niasin, porfirin, epinefrin, tiroksin, as.empedu, melanin, dll

oksidasi,dsb

urin

glukosa,

bhn keton,dsb

asetil Ko.A,

siklus TCA

Co2 + H2O + ATP

Gbr. 1.2 Metabolisme protein dan asam aamino

(sumber: Almatsier, 2001: 95)

HORMON YANG BERPENGARUH PADA METABOLISME PROTEIN

1. Hormon Tiroid

Efek utama T3/T4 adalah untuk menggalakkan sintesis protein secara

umum dan menghasilka keseimbangan nitrogen yang positif. Konsentrasi

T3 yang sangat tinggi akan menghambat sintesis protein dan

menyebabakan keseimbangan nitrogen yang negatif. Tiroksin

meningkatkan kecepatan metabolisme seluruh sel, secara tidak langsung

juga mempengaruhi metabolisme protein. Jika karbohidrat dan lemak tidak

cukup tersedia untuk energi, tiroksin menyebabkan pemecahan protein

yang cepat dan memakainya untuk energi.

2. Insulin

Insulin penting untuk sintesis protein. Kekurangan insulin secara total,

mengurangi sintesis protein sampao hampir nol. Meski tidak diketahui

kenapa, tapi insulin memang mempercepat transpor asam amino ke sel.

Insulin juga meningkatkan persediaan glukosa ke sel, sehingga kebutuhan

asam amino untuk energi berkurang.

3. Glukokortikoid

Glukokortikoid yang disekresikan adrenal kortex mengurangi kuantitas

protein di sebagian besar jaringan, tapi meningkatkan konsentrasi asam

amino di dalam plasma, juga meningkatkan protein hati dan protein

plasma. Diduga bahwa glukokortikoid bekerja dengan meningkatkan

kecepatan pemecahan protein ekstrahepatik, dengan demikian,

meningkatkan jumlah asam amino yang tersedia dalam cairan tubuh. Hal

ini sebaliknya memungkinkan hati meningkatkan jumlah sintesis protein

ekstraseluler dan protein plasma

4. Testosteron

Testosteron menyebabkan peningkatan deposit protein dalam jaringan di

seluruh tubuh, terutama peningkatan protein kontraktil otot. Berbeda

dengna hormon pertumbuhan yang menyebabakna jaringan terus menerus

tumbuh hamoir tak terbatas, testosteron menyebabkan otot dan jaringan

protein lain membesar hanya untuk beberapa bulan.

BAB IV

PENUTUP

IV.1 Kesimpulan

a. Asam amino ada tiga golongan, yaitu asam amino esensial (leusin,

isoleusin, valin, triptofan, fenilalanin, metionin, treonin, lisin, dan

histidin), asam amino tidak esensial (glutamate, alanin, aspartat, dan

glutamine) dan asam amino tidak esensial bersyarat (prolin, serin,

arginin, tirosin, sistein, trionin, dan glisin)

b. Asam amino berdasarkan jumlah gugus asam ﴾karboksil﴿ dan basa

﴾amino﴿, dibagi menjadi: ﴾1﴿ asam amino netral, ﴾2﴿ asam amino asam

﴾rantai cabang asam), ﴾3﴿ asam amino basa ﴾rantai cabang basa﴿, ﴾4﴿ asam amino.

c. Pencernaan dan penyerapan protein diawali dari mulut yang mengunyah

makanan bercampur dengan air ludah dan ditelan, masuk ke lambung,

asam lambung membuka molekul protein dan mengaktifkan enzim

lambung, sehingga enzim pencernaan dapat memecahkan ikatan peptida

hingga terbentuknya campuran polipeptida, proteose dan pepton.

Dilanjutkan ke usus halus, pencernaan dibantu oleh enzim protease. Usus

halus merangsang dikeluarkan enzim yang mampu mengaktifkan tripsin

dari pankreas, tripsin ini yang mengaktifkan enzim-enzim di pankreas

sehingga mampu memecah polipeptida menjadi peptide lebih pendek dan

sebagian asam amino. Asam amino bebas ini yang kemudian diserap dan

masuk ke dalam darah.

d. Dari asam amino yang diserap masuk ke dalam darah dan dihantarkan ke

sel-sel tubuh, sebagian dikatabolisme sehingga menghasilan energy, dan

jika terjadi kelebihan protein akan terjadi deaminase, nitrogen diubah

akan dikeluarkan dari tubuh dalam bentuk urine dan sisa ikatan karbon

akan diubah menjadi lemak yang disimpan di dalam tubuh. Sebagian lagi

disintesis untuk memenuhi persediaan asam amino dalam tubuh.

IV.2 Saran

Untuk memenuhi kebutuhan protein dalam tubuh kita, maka

diperlukannya mengkonsumsi makanan yang mengandung protein tetapi

harus dalam keadaan yang seimbang agar tidak terjadi kelebihan dan

kekurangan protein.

DAFTAR PUSTAKA

Almatsier, Sunita. 2001. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Garamedia Pustaka Pusat. Jakarta.

Anonim. 2007. Pencernaan dan Penyerapan Protein. http://chickaholic.wordpress.co m . Diakses tanggal 10 September 2009.

Budianto, Agus Krisno. 2009. Dasar-dasar Ilmu Gizi. UMM Press: Malang.

Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Universitas Indonesia. Jakarta.

Rufiati, Etna. 2009. Protein Bagian 1.http://kimiaterus.blogspot.com/2009/05/protein.html. Diakses tanggal 10 September 2009.

Sediaoetama, Achmad Djaeni. 1985. Ilmi Gizi (untuk mahasiswa dan profesi). Dian Rakyat: Jakarta.