TUGAS MAKALAH BIOKIMIA
“PROTEIN”
Dosen Pembimbing :
Qorrotu A’yuunin Lathifah,Ssi,Msi
Disusun Oleh :
1.
Helinda Septya
Nugrahini (B1R14014)
2.
Khusnul Khotimah (B1R14015)
3.
Lutfiana Azizah (B1R14016)
PRODI DIII ANALIS KESEHATAN
STIKES HUTAMA ABDI HUSADA TULUNGAGUNG
TAHUN AJARAN 2014/2015
BAB
I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Istilah protein berasal dari kata Yunani
Proteos, yang berarti yang utama atau yang didahulukan. Kata ini diperkenalkan
oleh seorang ahli kimia belanda, Gerardus Mulder (1802-1880), karena ia
berpendapat bahwa protein adalah zat yang paling penting dalam setiap
organisme.
Protein adalah bagian dari semua sel
hidup dan merupakan bagian terbesar tubuh sesudah air. Seperlima bagian tubuh
adalah protein, separuhnya ada didalam otot, seperlima didalam tulang dan
tulang rawan, sepersepuluh didalam kulit, dan selebihnya didalam jaringan lain
dan cairan tubuh. Semua enzim, berbagai hormon, pengangkut zat-zat gizi dan
darah, matriks interseluler dan sebagainya protein. Disamping itu asam amino
yang membentuk protein bertindak sebagai prekursor sebagian besar koenzim,
hormon, asam nukleat, dan molekul-molekul yang esensial untuk kehidupan.
Protein mempunyai fungsi khas yang tidak
dapat digantikan oleh zat gizi lain, yaitu membangun serta memelihara sel-sel
dan jaringan tubuh.
BAB
II
PEMBAHASAN
A.
KOMPOSISI
KIMIA DAN KLASIFIKASI PROTEIN
Protein
adalah molekul makro yang mempunyai berat molekul antara lima ribu hingga
beberapa juta. Protein terdiri atas rantai-rantai panjang asam amino yang
terikat satu sama lain dalam ikatan peptida. Asam amino terdiri atas unsur-unsur
karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen. Beberapa asam amino disamping itu
mengandung unsur-unsur fosfor, besi, sulfur, iodiom, dan kobalt. Unsur nitrogen
adalah unsur utama protein, karena terdapat didalam semua protein akan tetapi
tidak terdapat didalam karbohidrat dan lemak. Unsur nitrogen merupakan 16% dari
berat protein.
Molekul
protein lebih kompleks dari pada karbohidrat dan lemak dalam hal berat molekul
dan keanekaragaman unit-unit asam amino yang membentuknya. Berat molekul protein
bisa mencapai 40 juta. Bandingkan dengan berat glukosa yang besarnya 180. 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.
§ Sumber Protein
Bahan makanan hewani merupakan sumber
protein yang baik, dalam jumlah maupun mutu, seperti telur, susu, daging,
unggas, ikan, dan kerang. Sumber protein nabati adalah kacang kedelai dan hasilnya,
seperti tempe dan tahu, serta kacang-kacangan lain. Kacang kedelai merupakan
sumber protein nabati yang mempunyai mutu atau nilai biologi tertinggi. Bahan
makanan nabati yang kaya akan protein adalah kacang-kacangan.
Gambar : a.(Sumber Protein Hewani) b.(Sumber Protein Nabati)
B.
PENGGOLONGAN,
STRUKTUR DAN DENATURASI PROTEIN
a.
Penggolongan Protein Berdasarkan Bentuk
Berdasarkan bentuknya protein dibedakan
atas :
- Protein globular,
Protein
Globular berbentuk bola terdapat dalam cairan jaringan tubuh. Protein ini larut dalam air, berdifusi cepat dan bersifat dinamis,
mudah berubah dibawah pengaruh suhu, konsentrasi garam serta mudah mengalami
denaturasi. Contohnya meliputi enzim, hormon dan protein darah.
-
Protein serabut (fibrous),
Terdiri atas beberapa rantai peptida
berbentuk spiral yang terjalin satu sama lain sehingga menyerupai batang yang
kaku. Protein fibrous mempunyai bentuk molekul panjang seperti serat atau
serabut, tidak larut dalam air. mempunyai kekuatan
mekanis yang tinggi dan tahan terhadap enzim pencernaan. Protein ini terdapat
dalam unsur-unsur struktur tubuh. Contohnya meliputi kolagen ; miosin ; fibrin
; dan karatin pada rambut, kuku, dan kulit.
b. Struktur
Protein
Ada
4 struktur protein antara lain ;
1) Struktur
Primer
Struktur primer adalah rantai polipeptida.
Struktur primer protein di tentukan oleh ikatan kovalen antara residu asam
amino yang berurutan yang membentuk ikatan peptida. Struktur primer dapat di
gambarkan sebagai rumus bangun yang biasa di tulis untuk senyawa organik.
2) Struktur
Sekunder
Struktur sekunder ditentukan
oleh bentuk rantai asam amino : lurus, lipatan, atau gulungan yang mempengaruhi
sifat dan kemungkinan jumlah protein yang dapat dibentuk. Struktur ini
terjadi karena ikatan hydrogen antara atom O dari gugus karbonil ( C=O) dengan
atom H dari gugus amino ( N-H ) dalam satu rantai peptida, memungkinkan terbentuknya konfirasi
spiral yang disebut struktur helix.
3) Struktur tersier
Struktur tersier ditentukan
oleh ikatan tambahan antara gugus R pada asam-asam amino yang memberi bentuk
tiga dimensi sehingga membentuk struktur kompak dan padat suatu protein.
4) Struktur kuartener
Struktur kuartener adaalah
susunan kompleks yang terdiri dari dua rantai polipeptida atau lebih, yang
setiap rantainya bersama dengan struktur primer, sekunder, tersier membentuk
satu molekul protein yang besar dan aktif secara biologis.
|
2
|
|
3
|
|
4
|
|
Gambar
disamping; gambar Struktur protein, 1) struktur primer, 2) strutur
sekunder, 3) struktur tersier, 4) struktur kuarterner.
|
|
1
|
c. Denaturasi
Protein
Protein dapat mempertahankan
kesesuaian bentuknya asalkan lingkungan fisik dan kimianya dipertahankan. Jika
lingkungan berubah maka, protein dapat terurai atau mengalami perubahan sifat (
denaturasi ); mereka dapat kehilangan struktur sekunder, tersier, dan
kuarternya sehingga aktivitas biologisnya juga hilang.
1) Kesesuaian bentuk protein bergantung pada
ikatan hidrogen, yang lemah dan sangat senitif terhadap perubahan PH dan suhu.
2) Paparan singkat pada suhu yang tinggi (
diatas 60oC ) atau paparan pada asam atau basa kuat dalam periode
waktu yang lama akan menyebabkan denaturasi karena ikatan hidrogen ruptur.
a) Sebagian protein dapat dikembalikan
kebentuk aslinya, jika terdenaturasi tanpa harus menjadi insoluble.
b) Perbedaan panas yang besar dapat
menyebabkan denaturasi yang menetap. Putih telur akan memadat dan menjadi
insoluble jika dipanaskan.
-
Suhu
tubuh yang sangat tinggi dapat menyebabkan koagulasi protein selular.
-
Jika
suhu tubuh naik sampai diatas 41oC atau 42oC maka akan
mengakibatkan denaturasi protein.
C. ASAM AMINO
Asam amino terdiri atas atom karbon
yang terikat pada suatu gugus karboksil ( - COOH ) satu gugus amino ( - NH2
), satu atom hidrogen ( - H ) dan satu gugus radikal ( - R ), atau rantai
cabang. Sebagaimana tampak pada gambar struktur asam amino dibawah ini ;
COOH (gugus karboksil)
H
C R (gugus radikal)
NH2
(gugus amino)
a.
Klasifikasi
Asam Amino
1) Asam
amino mengandung sedikitnya satu gugus asam Karboksil (-COOH) dan sedikitnya satu
gugus amino (-NH2) kedua gugus tersebut tersebut terikat pada atom
karbon yang sama. Setiap asam amino mempunyai anak rantai yang disebut sebagai
satu gugus R.
a) Asam-asam
amino memiliki perbedaan dalam gugus R-nya yang memberi ciri khas dan
mempengaruhi sifat protein tempat asam amino tersebut bergabung.
b) Gugus
R nonpolar menyebabkan asam amino relatif tidak larut dalam air. Gugus R yang
polar atau bermuatan listrik menyebabkan asam amino larut dalam air.
2) Asam-asam
amino bergabung untuk membentuk protein melalui reaksi kondensasi (dehidrasi)
antara gugus karboksil dari salah satu asam amino dan gugus amino dari asam
amino lain.
b.
Klasifikasi
Asam Amino Menurut Esensial dan Tidak Esensial
Dr. William Rose, (1917) seorang peonir dalam
penelitian protein dengan menggunakan berbagai campuran asam amino dan meneliti
pengaruhnya pertumbuhan tikus percobaan dan manusia. membagi asam amino dalam
dua golongan, yaitu asam amino esensial dan tidak esensial. dalam penelitiannya ternyata ada 10 macam asam
amino yang dibutuhkan binatang ( tikus ) untuk pertumbuhan yang tidak dapat
disintesis tubuh , asam amino ini dinamakan asam amino esensial. Asam amino
lain dinamakan asam amino tidak esensial. Asam amino tidak esensial juga
penting untuk pembentukan protein tubuh, tetapi asam amino ini bila tidak
terdapat dalam tubuh dapat disintesis tubuh dalam jumlah yang diperlukan.
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 dan asam amino esensial yang berlebihan. Sudah
tentu ke 20 asam amino tersebut diperlukan untuk pertumbuhan, perkembangan dan
pemeliharaan kesehatan tubuh.
Tabel.
Pengelompokan asam amino
|
Nama
|
Singkatan
|
Rumus
|
R
|
|
A. Asam amino dengan sebuah gugus
amino dan karboksil
|
|||
|
1. Glisin
|
Gly
|
|
|
|
2. Alanin
|
Ala
|
|
R = H atau
alkil
|
|
3. Valin
|
Val
|
|
|
|
4. Leusin
|
Leu
|
|
|
|
5. Isoleusin
|
Ile*
|
|
|
|
6. Serin
|
Ser
|
|
R mengandung sebuah gugus fungsi alkohol
|
|
7. Treonin
|
Thr*
|
|
|
|
8. Sistein
|
Cys
|
|
Dua buah asam amino mengandung belerang
|
|
9.
Metionin
|
Met*
|
|
|
|
10. Prolin
|
Pro
|
|
Gugus amino sekunder dan berbentuk cincin
|
|
11.
Fenilalanin
|
Phe*
|
|
|
|
12. Tirosin
|
Tyr
|
|
|
|
13.Triptofan
|
Trp*
|
|
|
|
B. Asam amino dengan sebuah gugus
amino dan dua buah gugus karboksil
|
|||
|
14. Asam aspartat
|
Asp
|
|
|
|
15.asam glutamat
|
Glu
|
|
|
|
16. asparagin
|
Asn
|
|
|
|
17. Glutamin
|
Gln
|
|
|
|
C. Asam amino dengan sebuah gugus
karboksil dan dua buah gugus basa
|
|||
|
18. Lisin
|
Lys*
|
|
|
|
19.
Arginin
|
Arg
|
|
|
|
20. Histidin
|
His
|
|
|
D.
FUNGSI
PROTEIN
1. Sebagai biokatalisator (enzim).
2. Sebagai protein transport contohnya hemoglobin mengangkut oksigen dalam
eritrosit, mioglobin mengangkut oksigen dalam otot. Ion besi diangkut dalam
plasma darah oleh transferin dan disimpan dalam hati sebagai kompleks dengan
feritin.
3. Sebagai pengatur pergerakan. Protein merupakan
komponen utama daging. Gerakan otot terjadi karena ada dua molekul (aktin dan
miosin) protein yang saling bergeseran. Pergerakan silia dan flagela pada
organisme protista akibat dari protein tubulli pada organel tersebut.
4. Sebagai penunjang mekanis. Kekuatan dan daya tahan
robek kulit dan tulang disebabkan adanya kolagen. Pada persendian ada elastin.
Pada kuku, bulu rambut ada protein keratin.
5. Pertahanan tubuh dalam bentuk antibodi. Suatu protein
khusus yang mengikat benda asing yang masuk kedalam tubuh seperti virus,
bakteri dan lain lain.
6. Sebagai media perambatan impuls saraf. Protein ini
biasanya berbentuk reseptor misalnya
rodopsin suatu protein yang bertindak sebagai reseptor atau penerima warna atau
cahaya pada sel sel mata.
7. Sebagai pengendalian pertumbuhan. Protein bekerja
sebagai reseptor yang dapat mempengaruhi fungsi bagian bagian DNA yang mengatur
sifat dan karakter.
E.
PENCERNAAN
PROTEIN
a.
Pencernaan
Protein
Sebagian
besar protein dicernakan menjadi asam amino, selebihnya menjadi tripeptida dan
dipeptida.
-
Lambung
Pencernaan atau hidrolisis protein
dimulai didalam lambung. Asam klorida lambung membuka gulungan protein (proses
denaturasi), sehingga enzim pecernaan dapat memecah ikatan peptida. Asam
klorida mengubah enzim pepsinogen tidak aktif yang dikeluarkan oleh mukosa
lambung menjadi bentuk aktif pepsin. Karena makanan hanya sebentar tinggal di
lambung, pencernaan protein hanya terjadi hingga dibentuknya campuran
polipeptida, proteose dan pepton.
-
Usus
halus
Pencernaan protein dilanjutkan didalam
usus halus yang berasal campuran enzim proteose. Pankreas mengeluarkan cairan
yang bersifat sedikit basa dan mengandung berbagai prekursor protease seperti
tripsinogen, kemotripsinogen, prokarbobsipeptidase, dan proelastase.
Enzim-enzim ini menghidrolisis ikatan peptida tertentu. Sentuhan kimus terhadap
mukosa usus halus mengrangsang dikeluarkannya enzim enterokinase yang mengubah
tripsinogen tidak aktif yang berasal dari pankreas menjadi Tripsin aktif.
Perubahan ini juga dilakukan oleh
Tripsin sendiri secara oto-katalitik disamping itu Tripsin dapat mengaktifkan
enzim-enzim proteolitik lain berasal dari pankreas. 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 peptida lebih pendek, yaitu
tripeptida, dipeptida, dan sebagian menjadi asam amino. Mukosa usus halus juga
mengeluarkan enzim-enzim proteose yang menghidrolisis ikatan peptida. Sebagian
enzim mukosa usus halus ini bekerja di dalam sel.
Hasil pencernaan terjadi setelah
memasuki sel-sel mukosa atau pada saat diangkut pada dinding epitel. Mukosa
usus halus mengeluarkan enzim amino peptidase yang memecah polipeptida menjadi
asam amino bebas. Enzim ini membutuhkan mineral Mn++ dan Mg++
untuk pekerjaannya. Mukosa usus halus juga mengandung enzim dipeptidase yang
memecah dipeptida tertentu dan membutuhkan mineral Co++ dan Mn++
untuk pekerjaannya.
-
Ringkasan
pencernaan protein
|
Saluran pencernaan
|
Pencernaan
dan absorpsi
|
|
1.
Mulut
|
Mengunyah
makanan bercampur dengan air ludah dan ditelan.
|
|
2.
Esofagus
|
Tidak ada
pencernaan
|
|
3.
Lambung
|
Asam
lambung membuka molekul protein dan mengaktifkan enzim lambung.
|
|
4.
Usus halus
|
Protein protease lambung HCL polipeptida lebih pendek
Pepsin ( proteose dan pepton )
Polipeptida
protease pankreas dipeptida, tripeptida dan
Eterokinase,
tripsin asam amino ( diserap )
Peptida
dipeptidase dan asam amino bebas
Tripeptidase mukosa usus
halus ( diserap )
|
F.
AKIBAT
KEKURANGAN DAN KELEBIHAN PROTEIN
a.
Akibat
Kekurangan Protein
§ Kerontokan rambut (Rambut terdiri dari 97-100% dari Protein -Keratin)
§ Yang paling buruk ada yang disebut dengan Kwasiorkor, penyakit kekurangan protein. Biasanya pada anak-anak kecil penderitanya, dapat dilihat dari yang namanya busung lapar, yang disebabkan oleh filtrasi air di dalam pembuluh darah sehingga menimbulkan odema terutama pada perut, kaki dan tangan. Gejalanya adalah pertumbuhan terhambat otot-otot berkurang dan melemah, edema, muka bulat seperti bulan dan gangguan psikomotor, anak apatis, tidak ada nafsu makan tidak gembira dan suka merengek. Kulit mengalami depigmentasi, kering, bersisik, pecah-pecah, dan dermatosis. Luka sukar sembuh, rambut mengalami depigmentasi menjadi lurus , kusam, halus, dan mudah rontok, hati membesar dan berlemak dan sering disertai anemia.
§ Kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berakibat kematian. Meramus pada umumnya merupakan penyakit pada bayi (dua belas bulan pertama). Meramus adalah penyakit kelaparan, gejalanya adalah pertumbuhan terhambat, lemak dibawah kulit berkurang, serta otot-otot berkurang dan melemah. Tidak ada edema tetapi, kadang-kadang terjadi perubahan pada kulit, rambut dan pembesaran hati. Sering terjadi gastroenteritis yang diikuti oleh dehidrasi, infeksi saluran pernapasan, tuberkolosis, cacingan berat dan penyakit kronis lain. Meramus sering mengalami defisiensi vitamin D dan vitamin A.
b.
Akibat
Kelebihan protein
Protein
secara berlebihan tidak menguntungkan tubuh. Makanan yang tinggi protein
biasanya tinggi lemak sehingga dapat menyebabkan obesitas. Kelebihan protein
dapat menimbulkan masalah lain terutama pada bayi. Kelebihan asam amino akan
memberatkan ginjal dan hati yang harus memetabolisme dan mengeluarkan kelebihan
nitrogen. Kelebihan protein akan menimbulkan asidosis, dehidrasi, diare,
kenaikan amoniak darah, kenaikan ureum darah, dan demam.
BAB
III
PENUTUP
A.
KESIMPULAN
Adapun kesimpulan dari makalah ini
yaitu ;
protein adalah molekul makro yang
mempunyai berat molekul antara lima ribu hingga beberapa juta. Protein terdiri
atas rantai-rantai panjang asam amino yang terikat satu sama lain dalam ikatan
peptida.
Penggolongan protein berdasarkan bentuknya
yaitu 1) protein globular, 2) protein serabut (fibrous). Dan struktur protein
terdiri ; protein primer, protein sekunder, protein tersier, dan protein
kuartener.
Fungsi protein antara lain ; Sebagai biokatalisator (enzim, Sebagai protein transport,
Sebagai pengatur pergerakan,
Sebagai penunjang mekanis,
Pertahanan tubuh dalam bentuk antibodi,
Sebagai media perambatan impuls saraf,
Sebagai pengendalian pertumbuhan.
Dan pencernaan protein, yaitu dari mulut, lambung, dan usus halus. Metabolisme
protein terdiri dari absorpsi dan transportasi protein, katabolisme protein,
dan anabolisme protein.
Kekurangan protein menyebabkan ;
Kerontokan rambut (Rambut terdiri dari 97-100% dari Protein -Keratin),
Kwasiorkor, Hipotonus, gangguan pertumbuhan, hati lemak, marasmus dan berkibat
kematian. Dan kelebihan protein menyebabkan ; akan memberatkan ginjal dan hati
yang harus memetabolisme dan mengeluarkan kelebihan nitrogen. Kelebihan protein
akan menimbulkan asidosis, obesitas, dehidrasi, diare, kenaikan amoniak darah,
kenaikan ureum darah, dan demam.
.
DAFTAR
PUSTAKA
§ Sloane,
Ethel.2003.Anatomi Dan Fisiologi Untuk Pemula.jakarta: Penerbit Buku Kedokteran
(EGC)
§ Almatsier,
Sunita.2009.Prinsip Dasar Ilmu Gizi.Jakarta: Gramedia Pustaka Utama
§ Murray,
Robert K. Daryl K. Granner. Victor W. Radwell. 2009.Biokimia Harper Edisi
27.Jakarta: Penerbit Buku Kedokeran (EGC)
