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 60^oC ) 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 41^oC atau 42^oC 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)