REAKSI-REAKSI SPESIFIK PADA PROTEIN
Protein (asal kata protos dari bahasa Yunani yang berarti “yang paling utama”) adalah senyawa organikkompleks 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 selmakhluk 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 amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof).
Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat):[4][5]
1. struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Frederick Sangermerupakan ilmuwan yang berjasa dengan temuan metode penentuan deret asam amino pada protein, dengan penggunaan beberapa enzim protease yang mengiris ikatan antara asam amino tertentu, menjadi fragmen peptida yang lebih pendek untuk dipisahkan lebih lanjut dengan bantuan kertas kromatografik. Urutan asam amino menentukan fungsi protein, pada tahun 1957, Vernon Ingram menemukan bahwa translokasi asam amino akan mengubah fungsi protein, dan lebih lanjut memicu mutasi genetik.
2. 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:
alpha helix (α-helix, “puntiran-alfa”), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral;
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);
beta-turn, (β-turn, “lekukan-beta”); dan
gamma-turn, (γ-turn, “lekukan-gamma”).[4]
struktur tersier yang merupakan gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder. 3. 3. 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.
contoh struktur kuartener yang terkenal adalah enzim Rubisco dan insulin.
Fungsi Protein
Berikut ini beberapa fungsi protein dalam tubuh makhluk hidup:
1. Berkontribusi sebagai pembentuk struktur makluk hidup, khususnya hewan termasuk manusia. contoh: aktin pada tubuh manusia dan hewan
2. Memberikan elastisitas pada otot untuk dapat bergerak. contoh: Myosin pada hewan dan manusia.
3. Mengontrol jenis dan kecepatan reaksi kimia dalam tubuh. contoh: semua jenis enzim)
4. Sangat penting dalam sistem imun manusia dan hewan. contoh: immunoglobulin pada manusia.
5. Berfungsi sebagai pembawa dan penyimpan senyawa dan ion dalam tubuh organisme. contoh Protein Ferritin.
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 ribosomatau retikulum endoplasma, disebut sebagai translasi.
Sumber Protein
Daging
Ikan
Telur
Susu, dan produk sejenis Quark
Tumbuhan berbji
Suku polong-polongan
Kentang
Permasalahan:
1. Apa perbedaan antara struktur primer, sekunder dan tersier dari protein?
2. Bagaimana cara mensintesis protein?
3. Mengapa protein berperan penting dalam tubuh?
Saya akan mencoba menjawab pertanyaan nomor 3, yaitu:
BalasHapusMengapa protein berperan penting dalam tubuh?
Protein mempunyai banyak sekali fungsi bagi tubuh. Pada dasarnya protein menunjang keberadaan setiap sel tubuh. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel tubuh. Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim, yang berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti protein yang membentuk sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, dan sistem kendali dalam bentuk hormon.
Setiap orang dewasa harus sedikitnya mengonsumsi 0,8-1 g protein per kg berat tubuhnya. Kebanyakan wanita hanya membutuhkan sekitar 50 gram protein per hari, sedangkan laki-laki membutuhkan 60-70 gram. Kebutuhan akan protein bertambah pada wanita hamil dan atlet.
Kekurangan Protein bisa berakibat fatal bagi tubuh, diantaranya:
Kerontokan rambut (rambut terdiri dari 97-100% dari Protein -Keratin)
Kwasiorkor (penyakit kekurangan protein). Biasanya terjadi pada anak kecil, yang dapat menyebabkan busung lapar, karena filtrasi air di dalam pembuluh darah sehingga menimbulkan pembengkakan atau edema pada bagian perut.
Kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat kematian.
baiklah saya akan menjawab pertanyaan no 2
BalasHapusyang jawabannya adalah Sintesis protein adalah prosedur biologis yang dilakukan oleh sel-sel hidup untuk membuat protein dalam cara langkah-demi-langkah. Seringkali, digunakan untuk menunjukkan terjemahan, yang sebaliknya merupakan bagian utama dalam proses sintesis protein. Ketika dipelajari secara rinci, sintesis protein sangat kompleks. Proses itu sendiri dimulai dengan produksi asam amino yang berbeda, dari yang beberapa berasal dari sumber makanan.
Proses Sintesis Protein
Sintesis protein terdiri dari dua bagian utama – transkripsi dan translasi. Proses ini melibatkan asam ribonukleat (RNA), asam deoksiribonukleat (DNA) dan satu set enzim. Semua jenis asam ribonukleat, yaitu asam ribonukleat messenger (mRNA), asam ribonukleat ribosom (rRNA) dan transfer asam ribonukleat (tRNA) yang diperlukan untuk sintesis protein. Lihat informasi berikut untuk memahami dua bagian dalam proses sintesis protein.
Transkripsi
Transkripsi adalah bagian pertama dalam proses sintesis protein. Ini terjadi dalam inti sel, di mana asam deoksiribonukleat (DNA) bertempat di kromosom. Seperti kita semua tahu, DNA adalah struktur heliks ganda. Dari dua untai paralel, satu bertindak sebagai template untuk menghasilkan mRNA. Sebagai langkah inisiasi transkripsi, RNA polimerase mengikat dirinya ke situs tertentu (daerah promoter) di salah satu untai DNA yang akan bertindak sebagai template.
Setelah keterikatannya dengan untai cetakan DNA, enzim polimerase mensintesis polimer mRNA di bawah arahan template DNA. MRNA untai terus memanjang sampai polimerase mencapai ‘wilayah terminator’ dalam template DNA. Dengan demikian, transkripsi DNA mencakup tiga langkah – inisiasi, elongasi dan terminasi. mRNA Yang baru ditranskripsi dilepaskan oleh enzim polimerase, yang kemudian bermigrasi ke sitoplasma untuk menyelesaikan proses sintesis protein. Mengenal lebih lanjut tentang transkripsi DNA.
Translasi
Bagian utama kedua dari proses ini adalah terjemahan. Bertentangan dengan transkripsi yang terjadi dalam inti, terjemahan berlangsung dalam sitoplasma sel. Bagian ini dimulai segera setelah mRNA ditranskripsi memasuki sitoplasma. Ribosom hadir dalam sitoplasma segera melekat pada mRNA pada situs tertentu, yang disebut kodon start. Asil tRNA amino juga mengikat pada untai mRNA. Fase ini disebut inisiasi.
Ketika ribosom bergerak sepanjang untai mRNA, amino asil tRNA membawa asam amino satu per satu. Tahap ini tertentu disebut elongasi. Pada tahap terminasi, ribosom membaca kodon terakhir dari untai mRNA. Dengan ini, berakhir bagian terjemahan dan rantai polipeptida dilepaskan. Tepatnya bicara, dalam terjemahan, ribosom dan tRNA menempel pada mRNA, yang membaca informasi ini kode dalam rantai tersebut. Dengan demikian sintesis protein dari urutan asam amino tertentu terjadi.
Secara keseluruhan, proses sintesis protein melibatkan transkripsi DNA untuk mRNA, yang kemudian diterjemahkan menjadi protein. Dengan demikian, kita telah melihat proses sintesis protein memerlukan koordinasi yang tepat dari RNA, DNA, enzim dan ribosom. Dan prosedur bijaksana langkah sintesis protein juga dikenal sebagai dogma sentral dalam biologi molekuler.
Baiklah saya akan menjawab permasalahan anda no 1 :
BalasHapusProtein yang tersusun dari rantai asam amino akan memiliki berbagai macam struktur yang khas pada masing-masing protein. Karena protein disusun oleh asam amino yang berbeda secara kimiawinya, maka suatu protein akan terangkai melalui ikatan peptida dan bahkan terkadang dihubungkan oleh ikatan sulfida. Selanjutnya protein bisa mengalami pelipatan-pelipatan membentuk struktur yang bermacam-macam. Adapun struktur protein meliputi struktur primer, struktur sekunder, struktur tersier, dan struktur kuartener
truktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Frederick Sanger merupakan ilmuwan yang berjasa dengan temuan metode penentuan deret asam amino pada protein, dengan penggunaan beberapa enzim protease yang mengiris ikatan antara asam amino tertentu, menjadi fragmen peptida yang lebih pendek untuk dipisahkan lebih lanjut dengan bantuan kertas kromatografik. Urutan asam amino menentukan fungsi protein, pada tahun 1957, Vernon Ingram menemukan bahwa translokasi asam amino akan mengubah fungsi protein, dan lebih lanjut memicu mutasi genetik.
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:
alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral;
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);
beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta"); dan
gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma").[4]
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.
contoh struktur kuartener yang terkenal adalah enzim Rubisco dan insulin.
Struktur primer protein bisa ditentukan dengan beberapa metode: (1) hidrolisis protein dengan asam kuat (misalnya, 6N HCl) dan kemudian komposisi asam amino ditentukan dengan instrumen amino acid analyzer, (2) analisis sekuens dari ujung-N dengan menggunakan degradasi Edman, (3) kombinasi dari digesti dengan tripsin dan spektrometri massa, dan (4) penentuan massa molekular dengan spektrometri massa.
Struktur sekunder bisa ditentukan dengan menggunakan spektroskopi circular dichroism (CD) dan Fourier Transform Infra Red (FTIR).[6] Spektrum CD dari puntiran-alfa menunjukkan dua absorbans negatif pada 208 dan 220 nm dan lempeng-beta menunjukkan satu puncak negatif sekitar 210-216 nm. Estimasi dari komposisi struktur sekunder dari protein bisa dikalkulasi dari spektrum CD. Pada spektrum FTIR, pita amida-I dari puntiran-alfa berbeda dibandingkan dengan pita amida-I dari lempeng-beta. Jadi, komposisi struktur sekunder dari protein juga bisa diestimasi dari spektrum inframerah.
Struktur protein lainnya yang juga dikenal adalah domain. Struktur ini terdiri dari 40-350 asam amino. Protein sederhana umumnya hanya memiliki satu domain. Pada protein yang lebih kompleks, ada beberapa domain yang terlibat di dalamnya. Hubungan rantai polipeptida yang berperan di dalamnya akan menimbulkan sebuah fungsi baru berbeda dengan komponen penyusunnya. Bila struktur domain pada struktur kompleks ini berpisah, maka fungsi biologis masing-masing komponen domain penyusunnya tidak hilang. Inilah yang membedakan struktur domain dengan struktur kuartener. Pada struktur kuartener, setelah struktur kompleksnya berpisah, protein tersebut tidak fungsional.
Kenyataannya, seluruh protein yang ada di dunia ini merupakan kombinasi dari dua puluh macam asam amino, baik esensial maupun non esensial