Kimia Organik Smak

LATAR BELAKANG
Protein (protos yang berarti ”paling utama”) adalah senyawa organik kompleks yang mempunyai bobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Peptida dan protein merupakan polimer kondensasi asam amino dengan penghilangan unsur air dari gugus amino dan gugus karboksil.
Jika bobot molekul senyawa lebih kecil dari 6.000, biasanya digolongkan sebagai polipeptida. Proetin banyak terkandung di dalam makanan yang sering dikonsumsi oleh manusia. Seperti pada tempe, tahu, ikan dan lain sebagainya. Secara umum, sumber dari protein adalah dari sumber nabati dan hewani. Protein sangat penting bagi kehidupan organisme pada umumnya, karena ia berfungsi untuk memperbaiki sel-sel tubuh yang rusak dan suplai nutrisi yang dibutuhkan tubuh. Maka, penting bagi kita untuk mengetahui tentang protein dan hal-hal yang berkaitan dengannya. Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa selain polisakarida, lipid dan polinukleotida yang merupakan penyusun utama makhluk hidup.
Protein 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 itu sendiri mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitroge dan kadang kala sulfur serta fosfor.Protein dirumuskan oleh Jons Jakob Berzelius pada tahun 1938.
1.2. RUMUSAN MASALAH
• Apa pengertian protein?
• Apa komponen penyusun protein ?
• Bagaimana ikatan peptida pada protein?
• Bagaimana struktur protein?
• Bagaimana sintesis protein ?
• Apa fungsi protein?
• Keuntungan dan kekurangan protein?
1.3. TUJUAN
Tujuan dari makalah ini yaitu :
• Untuk mengetahui pengertian protein
• Untuk mengetahui penyusun protein
• Untuk mengetahui ikatan peptide pada protein
• Untuk mengetahui struktur dari protein
• Untuk mengetahui sintesis protein dan
• Untuk mengetahui fungsi protein
• Untuk mengetahui keuntungan dan kekurangan protein.
BAB II
ISI
2.1. PENGERTIAN
Protein 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. 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 aminobagi 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 tahun1838. Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik . Kode genetik yang dibawa DNA ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan sebagai cetakan bagi translasi yang dilakukan ribosom. Sampai tahap ini, protein masih “mentah”, hanya tersusun dari asam amino proteinogenik. Melalui mekanisme pascatranslasi, terbentuklah protein yang memiliki fungsi penuh secara biologi.Sumber – sumber protein berasal dari Daging, Ikan, Telur , Susu, dan produk sejenis Quark , Tumbuhan berbji, Suku polong-polongan dan Kentang.
Berikut adalah ke-20 asam amino penyusun protein (singkatan dalam kurung menunjukkan singkatan tiga huruf dan satu huruf yang sering digunakan dalam kajian protein), dikelompokkan menurut sifat atau struktur kimiawinya:
2.2 KOMPONEN PENYUSUN PROTEIN
Unit dasar penyusun struktur protein adalah asam amino. Dengan kata lain protein tersusun atas asam-asam amino yang saling berikatan.
Struktur asam amino
Suatu asam amino-α terdiri atas:
1. Atom C α. Disebut α karena bersebelahan dengan gugus karboksil (asam).
2. Atom H yang terikat pada atom C α.
3. Gugus karboksil yang terikat pada atom C α.
4. Gugus amino yang terikat pada atom C α.
5. Gugus R yang juga terikat pada atom C α.
Agar lebih jelas dapat Anda cermati Gambar 2.1 berikut.
Gambar 2.1
Struktur asam amino α
Sumber: http://www.biology.arizona.edu\biochemistry\biochemistry.html, 2003, The Biology Project-Biochemistry
Macam asam amino
Ada 20 macam asam amino, yang masing-masing ditentukan oleh jenis gugus R atau rantai samping dari asam amino.Jika gugus R berbeda maka jenis asam amino berbeda.Contohnya ada pada Gambar 2.2.Dari gambar tersebut tampak bahwa asam amino serin, asam aspartat dan leusin memiliki perbedaan hanya pada jenis gugus R saja.
Gambar2.2
Contoh struktur dari beberapa asam amino
Sumber: http://www.biology.arizona.edu\biochemistry\biochemistry.html, 2003, The Biology Project-Biochemistry
Gugus R dari asam amino bervariasi dalam hal ukuran, bentuk, muatan, kapasitas pengikatan hidrogen serta reaktivitas kimia.Keduapuluh macam asam amino ini tidak pernah berubah.Asam amino yang paling sederhana adalah glisin dengan atom H sebagai rantai samping. Berikutnya adalah alanin dengan gugus metil (-CH3) sebagai rantai samping. Untuk selanjutnya, dapat Anda cermati nama dan struktur dari 20 macam asam amino pada Tabel 2.1 dan Gambar 2.3.
Tabel 2.1
Nama-nama asam amino
No Nama Singkatan
Alanin (alanine)
Arginin (arginine)
Asparagin (asparagine)
Asam aspartat (aspartic acid)
Sistein (cystine)
Glutamin (Glutamine)
Asam glutamat (glutamic acid)
Glisin (Glycine)
Histidin (histidine)
Isoleusin (isoleucine)
Leusin (leucine)
Lisin (Lysine)
Metionin (methionine)
Fenilalanin (phenilalanine)
Prolin (proline)
Serin (Serine)
Treonin (Threonine)
Triptofan (Tryptophan)
Tirosin (tyrosine)
Valin (valine) Ala
2.3 Ikatan peptida
Kedua puluh macam asam amino saling berikatan, dengan urutan yang beraneka ragam untuk membentuk protein. Proses pembentukan protein dari asam-asam amino ini dinamakan sintesis protein. Ikatan antara asam amino yang satu dengan lainnya disebut ikatan peptida.Ikatan peptida ini dapat disebut juga sebagai ikatan amida.
Coba Anda pelajari kembali struktur dasar asam amino. Pada protein atau rantai asam amino, gugus karboksil (-COOH) berikatan dengan gugus amino (-NH2). Setiap terbentuk satu ikatan peptida, dikeluarkan 1 molekul air (H2O).Agar lebih jelas, coba Anda cermati
2.4 Struktur protein
Ada 4 tingkat struktur protein yaitu struktur primer, struktur sekunder, struktur tersier dan struktur kuartener.
1. Struktur primer
Struktur primer adalah urutan asam-asam amino yang membentuk rantai polipeptida (Gambar 2.5). Struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun proteinyangdihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Frederick Sanger merupakan ilmuwan yangberjasa dengan temuan metode penentuan deret asam amino pada protein, denganpenggunaan beberapa enzim protease yang mengiris ikatan antara asam amino tertentu,menjadi fragmen peptida yang lebih pendek untuk dipisahkan lebih lanjut dengan bantuankertas kromatografik. Urutan asam amino menentukan fungsi protein, pada tahun 1957,Vernon Ingram menemukan bahwa translokasi asam amino akan mengubah fungsi protein, danlebih lanjut memicu mutasi genetik.
2. Struktur sekunder
Struktur sekunder protein bersifat reguler, pola lipatan berulang dari rangka protein.Dua pola terbanyak adalah alpha helix dan beta sheet.Struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut:
o alpha helix (α-helix, “puntiran-alfa”), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral;
o beta-sheet (β-sheet, “lempeng-beta”), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H);
o beta-turn, (β-turn, “lekukan-beta”); dan
o gamma-turn, (γ-turn, “lekukan-gamma”).[4]
Lihat Gambar 2.6.
3. Struktur tersier
Struktur tersier protein adalah lipatan secara keseluruhan dari rantai polipeptida sehingga membentuk struktur 3 dimensi tertentu.Sebagai contoh, struktur tersier enzim sering padat, berbentuk globuler.Struktur tersier yang merupakan gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan.Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener.
4. Struktur kuartener
Beberapa protein tersusun atas lebih dari satu rantai polipeptida.Struktur kuartener menggambarkan subunit-subunit yang berbeda dipak bersama-sama membentuk struktur protein.
Ditinjau dari strukturnya, protein dapat dibagi dalam 2 golongan yaitu:
1. Protein sederhana yang merupakan protein yang hanya terdiri atas molekul-molekul asam amino
2. Protein gabungan yang merupakan protein yang terdiri atas protein dan gugus bukan protein. Gugus ini disebut gugus prostetik dan terdiri atas karbohidrat, lipid atau asam nukleat.
Protein sederhana menurut bentuk molekulnya dibagi menjadi 2 kelompok, yaitu:
1. Protein fiber.
Molekul protein ini terdiri atas beberapa rantai polipeptida yang memanjang dan dihubungkan satu sama lain oleh beberapa ikatan silang hingga merupakan bentuk serat atau serabut yang stabil. Protein fiber tidak larut dalam pelarut-pelarut encer, baik larutan garam, asam, basa ataupun alkohol.Berat molekulnya yang besar belum dapat ditentukan dengan pati dan sukar dimurnikan.Kegunaan protein ini hanya untuk membentuk struktur jaringan dan bahan, contohnya adalah keratin pada rambut.
2. Protein globular.
Protein globular pada umumnya berbentuk bulat atau elips dan terdiri atas rantai polipeptida yang terlibat. Protein globular/speroprotein berbentuk bola, protein ini larut dalam larutan garam dan asam encer, juga lebih mudah berubah di bawah pengaruh suhu, konsentrasi asam dan asam encer.Protein ini mudah terdenaturasi. Banyak terdapat pada susu, telur dan daging.
2.5 Sintese protein
Dari makanan kita memperoleh Protein. Di sistem pencernaan protein akan diuraikan menjadi peptidpeptid yang strukturnya lebih sederhana terdiri dari asam amino. Hal ini dilakukan dengan bantuan enzim.Tubuh manusia memerlukan 9 asam amino.Artinya kesembilan asam amino ini tidak dapat disintesa sendiri oleh tubuh esensiil, sedangkan sebagian asam amino dapat disintesa sendiri atau tidak esensiil oleh tubuh.Keseluruhan berjumlah 21 asam amino. Setelah penyerapan di usus maka akan diberikan ke darah. Darah membawa asam amino itu ke setiap sel tubuh.Kode untuk asam amino tidak esensiil dapat disintesa oleh DNA.Ini disebut dengan DNAtranskripsi. Kemudian karena hasil transkripsi di proses lebih lanjut di ribosom atau retikulum endoplasma, disebut sebagai translasi.
Studi dari Biokimiawan USA Thomas Osborne Lafayete Mendel, Profesor untuk biokimia di Yale, 1914, mengujicobakan protein konsumsi dari daging dan tumbuhan kepada kelinci. Satu grup kelinci-kelinci tersebut diberikan makanan protein hewani, sedangkan grup yang lain diberikan protein nabati. Dari eksperimennya didapati bahwa kelinci yang memperoleh protein hewani lebih cepat bertambah beratnya dari kelinci yang memperoleh protein nabati.Kemudian studi selanjutnya, oleh McCay dari Universitas Berkeley menunjukkan bahwa kelinci yang memperoleh protein nabati, lebih sehat dan hidup dua kali lebih lama.
2.6 Fungsi protein
Protein memegang peranan penting dalam berbagai proses biologi. Peran-peran tersebut antara lain:
1. Katalisis enzimatik
Hampir semua reaksi kimia dalam sistem biologi dikatalisis oleh enzim dan hampir semua enzim adalah protein.
2. Transportasi dan penyimpanan
Berbagai molekul kecil dan ion-ion ditansport oleh protein spesifik. Misalnya transportasi oksigen di dalam eritrosit oleh hemoglobin dan transportasi oksigen di dalam otot oleh mioglobin.
3. Koordinasi gerak
Kontraksi otot dapat terjadi karena pergeseran dua filamen protein. Contoh lainnya adalah pergerakan kromosom saat proses mitosis dan pergerakan sperma oleh flagela.
4. Penunjang mekanis
Ketegangan kulit dan tulang disebabkan oleh kolagen yang merupakan protein fibrosa
5. Proteksi imun
Antibodi merupakan protein yang sangat spesifik dan dapat mengenal serta berkombinasi dengan benda asing seperti virus, bakteri dan sel dari organisma lain.
6. Membangkitkan dan menghantarkan impuls saraf
Respon sel saraf terhadap rangsang spesifik diperantarai oleh oleh protein reseptor.Misalnya rodopsin adalah protein yang sensitif terhadap cahaya ditemukan pada sel batang retina. Contoh lainnya adalah protein reseptor pada sinapsis
7. Pengaturan pertumbuhan dan diferensiasi
Pada organisme tingkat tinggi, pertumbuhan dan diferensiasi diatur oleh protein faktor pertumbuhan.Misalnya faktor pertumbuhan saraf mengendalikan pertumbuhan jaringan saraf.Selain itu, banyak hormon merupakan protein.
2.7 Keuntungan dan kekurangan protein bagi tubuh
1. keuntungan protein
Protein mempunyai fungsi unik bagi tubuh, antara lain:
1. Menyediakan bahan-bahan yang penting peranannya untuk pertumbuhan dan memeliharajaringan tubuh,
2. Mengatur kelangsungan proses di dalam tubuh,
3. Memberi tenaga jika keperluannya tidak dapat dipenuhi oleh karbohidrat dan lemak.
4. Sumber energi
5. Pembetukan dan perbaikan sel dan jaringan
6. Sebagai sintesis hormon,enzim, dan antibodi
7. Pengatur keseimbangan kadar asam basa dalam sel
2. Kekurangan Protein
Protein sendiri mempunyai banyak sekali fungsi di tubuh kita.Pada dasarnya protein menunjang keberadaan setiap sel tubuh, proses kekebalan tubuh.Setiap orang dewasa harus sedikitnya mengkonsumsi 1 g protein pro kg berat tubuhnya. Kebutuhan akan protein bertambah pada perempuan yang mengandung dan atlet-atlet.
.Kekurangan Protein bisa berakibat fatal:
• Kerontokan rambut (Rambut terdiri dari 97-100% dari Protein -Keratin)
• Yang paling buruk ada yang disebut dengan Kwasiorkor, penyakit kekurangan protein.[7] Biasanya pada anak-anak kecil yang menderitanya, dapat dilihat dari yang namanya busung lapar, yang disebabkan oleh filtrasi air di dalam pembuluh darah sehingga menimbulkan odem.Simptom yang lain dapat dikenali adalah:
o hipotonus
o gangguan pertumbuhan
o hati lemak
• Kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat kematian
BAB III
KESIMPULAN
1. Protein adalah senyawa organik kompleks yang mempunyai bobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida.
2. Komponen penyusun protein terdiri dari :Alanin (alanine), Arginin (arginine), Asparagin (asparagine), Asam aspartat (aspartic acid), Sistein (cystine), Glutamin (Glutamine), Asam glutamat (glutamic acid), Glisin (Glycine), Histidin (histidine), Isoleusin (isoleucine), Leusin (leucine), Lisin (Lysine), Metionin (methionine), Fenilalanin (phenilalanine), Prolin (proline), Serin (Serine), Treonin (Threonine), Triptofan (Tryptophan), Tirosin (tyrosine), dan Valin (valine)
3. Ikatpeptidaan antara asam amino yang satu dengan lainnya disebut ikatan
4. Struktur protein ada 4 tingkatan yaitu :Struktur primer, Struktur sekunder, Struktur tersier, Struktur kuartener.
5. Sintese protein dilakukan dengan bantuan enzim di system pencernaan, protein diuraikan menjadi peptidpeptid yang strukturnya diuraikan lebih sederhana.
6. Fungsi protein: katalisis enzimatik, transportasi dan penyimpanan, koordinasi gerak, penunjang mekanis, proteksi imun, Membangkitkan dan menghantarkan impuls saraf, Pengaturan pertumbuhan dan diferensiasi.
7. Keuntungan dan kekurangan protein bagi tubuh:
Keuntungan protein: Menyediakan bahan-bahan yang penting peranannya untuk pertumbuhan dan memelihara jaringan tubuh, Mengatur kelangsungan proses di dalam tubuh, Memberi tenaga jika keperluannya tidak dapat dipenuhi oleh karbohidrat dan lemak.Sumber energy, Pembetukan dan perbaikan sel dan jaringan, Sebagai sintesis hormon,enzim, dan antibody, Pengatur keseimbangan kadar asam basa dalam sel.
Kekurangan Protein yaitu, kerontokan rambut, yang paling buruk ada yang disebut dengan kwasiorkor, penyakit kekurangan protein, kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat kematian.