P R O T E I NKata protein berasal dari protos

atau proteos yang berarti pertama atau utama.

Protein merupakan komponen penting sel hewan atau manusia.

Protein yang terdapat dalam makanan berfungsi sebagai zat utama dalam pembentukan dan

pertumbuhan tubuh.

• Fungsi Protein adalah memperbaiki jaringan yang rusak, pertumbuhan jaringan baru, sebagai enzim dan sebagai hormon.

• Disamping digunakan untuk pembentukan sel-sel tubuh, protein juga digunakan sebagai sumber energi apabila tubuh kekurangan karbohidrat dan lemak

Secara kimia protein mengandung :Carbon 53%Hydrogen 7%Oxygen 23%Nitrogen 16%Sulfur dan besi <1%

Dengan cara hidrolisis oleh asam atau enzim, protein akan menghasilkan asam-

asam amino

Penggolongan Protein

• Protein Sederhana : protein yang hanya terdiri dari molekul-molekul asam amino

• Protein Gabungan : protein yang terdiri dari atas protein dan gugus bukan protein.

(disebut gugus prostetik yang terdiri atas karbohidrat, lipid atau asam nukleat)

Protein sederhana terbagi :Globular Protein (bulat)

1. Albumin (Telur ) Dapat larut dalam air Terkoagulasi oleh panas. Contoh : Telur 2. Globulin (Telur dan Serum)

Larut dalam larutan netral Larut dalam larutan garam Larut dalam larutan asam atau basa Terkoagulasi oleh panas

3. Glutelin Dapat larut dalam asam atau basa (Gandum dan Jagung)4. Prolamin Dapat larut dalam 70% Etanol (Gandum dan Jagung)5. Histon (Haemoglobin) Dapat larut dalam air Kebanyakan tergabung dalam asam nukleat pada sel-sel hewan6. Protamin (Jaringan Ikat) Dapat larut dalam air Tidak terkoagulasi oleh panas

Fibrous Protein (serabut)1. Kolagen

Tidak larut dalam airTahan terhadap pengaruh enzim pencernaanLarut dalam asam dan basaContoh : Jaringan penghubung

2. ElastinBersifat asamContoh : Tendon

3. KeratinTidak larut dalam airTahan terhadap pengaruh enzim pencernaanContoh : Bulu dan Tanduk

Protein Gabungan 1. Glycoprotein

Protein yang berikatan dengan karbohidratContoh : musin (pada air liur), oskomukoid (pada tulang),Tendomukoid (pada tendon).

2. PhospoproteinSenyawa protein yang mengandung phosporContoh : kasein (pada susu), vitelin (pada kuning telur)

3. LipoproteinProtein yang berikatan dengan lemakContoh : asam lemak, lesitin dan sefalin.

4. MucoproteinProtein yang terdapat pada sekresi mukosa (lendir)

5. NukleoproteinSenyawa protein yang berikatan dengan asam nukleat Terdapat pada jasad renik.

6. KhromoproteinProtein pembentuk warnaContoh : hemoglobin, enzim katalase.

Klasifikasi Protein Menurut Fungsi 1. Sebagai enzim

Berfungsi sebagai katalisator reaksi kimia dalam jasad hidup.Contoh : amilase, tripsin, selulase, glukanase dll.

2. Protein pembangunberfungsi sebagai unsur pembentuk strukturContoh : - glikoprotein sebagai penunjang struktur dinding sel

- kolagen sebagai serabut dalam jaringan penyambung - elastin sebagai jaringan penyambung pada ikatan

sendi3. Protein pengangkut Contoh :

- haemoglobin sebagai pengangkut O2 pada vertebrata - mioglobin sebagai pengankut O2 pada jaringan otot

- serum albumin sebagai pengangkut asam lemak dalam darah

4. Protein Hormon contoh : - insulin mengatur metabolisme glukosa5. Protein kontraktil berperan dalam proses gerak contoh : - dinein terdapat dalam rambut getar dan flagel6. Protein bersifat racun Contoh : - racun dari Clostridium burolinum

- racun ular7. Protein pelindung contoh : - anti bodi, fibrinogen, trombin 8. Protein cadangan Contoh : - Ovalbumin pada kuning telur

- kasein pada susu - zein pada jagung.

Pembagian Protein Menurut Struktur

Struktur Primer (Struktur utama)• Ikatan antara asam amino hanya ikatan

peptida • Tidak terdapat ikatan atau kekuatan lain

yang menghubungkan asam amino yang satu dengan yang lain.

• O O O• || || ||• ---- HN – CH – C –--- NH --- CH --- C ---- NH --- CH --- C ---• | | |• R1 R2 R3• A 1 AA2 AA3• Ikatan peptida

Struktur Sekunder

• Rantai asam amino bukan hanya dihubungkan oleh ikatan peptida tetapi juga diperkuat oleh ikatan hidrogen intra molekul. Akibat adanya ikatan hidrogen tersebut dalam suatu rantai polipeptida akan terjadi putaran yang disebut helix yaitu putaran yang selalu kanan.

Ikatan hidrogen O R H || | | --- C --- NH2 --- CH --- C --- N --- CH ---- || | O R

Struktur Tertier• Rantai polipeptida cendrung membelit

atau melipat membentuk struktur yang komplek. Konformasi rantai polipeptida menentukan ciri suatu protein dan sangat berpengaruh terhadap aktifitas katalitik enzim. Bentuk ini disebut Protomer

Struktur Kuartener

• Molekul protein terbentuk dari beberapa bentuk tertier dan bisa terdiri dari protomer yang sama atau berlainan. Protein yang dibentuk oleh protomer – protomer ini disebut oligo protomer.

Asam Amino

• Setiap molekul protein tersusun atas 100 macam asam amino yang berbeda. Struktur dasarnya terdiri dari bentuk sederhana yaitu asam amino. Komponen penting dari asam amino adalah gugus amino (NH2) pada atom C yang berhubungan dengan atom karboksil.

Gugus R rantai samping yang berbeda-beda pada setiap jenis asam aminoGugus R yang berbeda-beda tersebut menentukan:

-. Struktur-. Ukuran -. Muatan elektrik-. Sifat kelarutan di dalam

air

Asam Amino

• merupakan unit penyusun protein

• Struktur: satu atom C sentral yang

mengikat secara kovalent: – gugus amino, – gugus karboksil, – satu atom H dan – rantai samping (gugus R)

Rumus umum asam amino:

Asam amino standar• Asam amino yang menyusun

protein organisme ada 20 macam disebut sebagai asam amino standar

• Diketahui asam amino ke 21 disebut selenosistein (jarang ditemukan) Terdapat di beberapa enzim seperti gluthatione peroxidase

• Selenenosistein mempy kode genetik: UGA biasa utk stop kodon tjd pd mRNA dgn struktur 2nd yg banyak.

Klasifikasi Asam amino

• Diklasifikasikan berdasar gugus R (rantai samping)

• Biasanya sifat-sifat seperti: hidrofobik/hidrofilik, polar/non polar, ada/tidaknya gugus terionisasi

Asam amino non polar• Memiliki gugus R alifatik • Glisin, alanin, valin, leusin, isoleusin dan prolin• Bersifat hidrofobik. Semakin hidrofobik suatu a.a

spt Ile (I) biasa terdapat di bagian dlm protein.• Prolin berbeda dgn a.a siklis. Tapi mempunyai

byk kesamaan sifat dgn kelompok alifatis ini.• Umum terdapat pada protein yang berinteraksi

dengan lipid

Asam amino dengan gugus R aromatik

• Fenilalanin, tirosin dan triptofan• Bersifat relatif non polar hidrofobik • Fenilalanin bersama dgn V, L & I a.a plg

hidrofobik• Tirosin gugus hidroksil , triptofan cincin

indol• Sehingga mampu membentuk ikatan hidrogen

penting untuk menentukan struktur ensim• Asam amino aromatik mampu menyerap sinar

UV λ 280 nm sering digunakan utk menentukan kadar protein

Asam amino dengan gugus R bermuatan positif

• Lisin, arginin, dan histidin• Mempunyai gugus yg bsft basa pd rantai

sampingnya• Bersifat polar terletak di permukaan protein

dapat mengikat air.• Histidin mempunyai muatan mendekati netral

(pd gugus imidazol) dibanding – lisin gugus amino– arginin gugus guanidino

• Krn histidin dpt terionisasi pada pH mendekati pH fisioligis sering berperan dlm reaksi ensimatis yg melibatkan pertukaran proton

Asam amino dengan gugus R bermuatan negatif

• Aspartat dan glutamat• Mempunyai gugus karboksil pada rantai

sampingnya bermuatan (-) / acid pada pH 7

Asam amino polar• Memiliki gugus R yang tidak bermuatan• Serin , threonin, sistein, metionin, asparagin, glutamin• Bersifat hidrofilik 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-) sistin (tdk tmsk dlm a.a. standar karena selalu tjd dari 2 buah molekul sistein dan tidak dikode oleh DNA)

Sifat-Sifat Asam Amino • Pada umumnya asam amino larut dalam air dan

tidak larut dalam pelarut organik non polar seperti eter, aseton dan kloroform.

• Sifat asam amino berbeda dengan asam karbosilat maupun dengan sifat amina. Asam karbosilat alifatik maupun aromatik yang terdiri atas beberapa atom karbon umumnya kurang larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik. Demikian pula amina pada umumnya tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik.

• Perbedaan antara asam amino dengan asam karbosilat terlihat pula pada titik leburnya. Asam amino mempunyai titik lebur yang lebih tinggi bila dibandingkan asam karbosilat atau amina.

• Kedua sifat fisika ini menunjukkan bahwa asam amino cendrung mempunyai struktur yang bermuatan dan mempunyai polaritas tinggi. Hal ini tampak pula pada sifat asam amino sebagai elektrolit.

Apabila asam amino larut dalam air, gugus karbosilat akan melepaskan ion H+ sedangkan gugus amina akan menerima ion H+ seperti contoh dibawah ini :

-COOH ====== -COO - + H+ -NH2 + H+ == ==== -NH3 +

Dengan adanya kedua gugus tersebut asam amino dalam larutan dapat membentuk ion yang bermuatan positif dan juga bermuatan negatif (zwitterion) atau ion amfoter. Kadaan ion ini sangat tergantung pada pH larutan.

ASAM AMINO ESSENSIAL

• Metionin• Arginin• Tryptopan• Treonin• Histidin• Isoleusin• Lisin• Leusin• Valin• Phenil Alanin

ASAM AMINO NONESSENSIAL

• Glysin• Asam glutamat• Cystin• Asam Aspartat• Glutamin• Hydroksiprolin• Prolin• Serin• Asparagin• Alanin• Tirosin

Asam Amino :

Asam Amino Esensial Asam Amino Non Esensia Arginin Alanin Histidin Asparagin

Isoleusin Asam Aspartat Leusin Serin Lisin Asam Glutamat Metionin Glutamin Fenilalanin Hidroksiprolin Treonin Prolin Triptofan Sistein Valin Tirosin