Protein merupakan rangkaian asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Protein merupakan salah satu makromolekul yang dibangun oleh unsur-unsur utama seperti karbon, hidrogen dan oksigenserta merupakan makromolekul penting yang menyusun protoplasma selain senyawa lemak dan air. Karena ukuran molekulnya yang cukup besar protein merupakan salah satu partikel yang membentuk sistem koloid protoplasma dan tidak dapat menembus membran plasma.
Protein merupakan komponen yang paling banyak membentuk protoplasma (10-15%). Selain di dalam protoplasma, protein dapat ditemukan dalam membran sel, kromatin, sitosol, sitoskeleton.
Berikut adalah fungsi utama dari protein.
a. Sebagai protein struktural. Sistem membran yang menjadi bagian dari sel seara struktural dibangun oleh protein. Lipoprotein merupakan salah satu bentuk protein yang membentuk membran. Beberapa protein berfungsi sebagai struktur penyokong dalam tubuh. Elastin pada ligamen, kolagen pada tendon, kartilago beberapa contoh protein yang berfungsi sebagai protein struktural.
b. Sebagai pelindung (protektif). Serabut protein keratin merupakan pembentuk utama pada struktur pelidung eksternal pada hewan. Rambut, bulu, tanduk, kuku dan lapisan tanduk pada kulit merupakan bentuk protein struktural yang berfungsi sebagai pelindung.
c. Sebagai bahan pembentuk enzim. Sebagai biokatalisator, enzim mempunya peranan yang sangat penting sekali dalam terjadi reaksi-reaksi kimia dalam sel. Reaksi-reaksi yang tidak bisa terjadi dalam kondisi lingkungan bisa berlangsung dalam tubuh makhluk hidup karena adanya bantuan enzim.
d. Sebagai protein carrier (pembawa). Beberapa jenis protein bertindak sebagai pembawa yang menyebabkan terjadinya ikatan maupun tranasportasi molekul melalui membran atau cairan tubuh. Hemoglobin merupakan pigmen protein yang mampu mengikat oksigen dalam sel.
e. Protein reseptor. Beberapa jenis protein muncul pada bagian permukaan membran sel dan bertindak sebagai molekul reseptor.
f. Hormon. Beberapa protein berfungsi sebagai bagian pembentuk hormon.
g. Sebagai pembentuk bagian yang bersifat kontraktil. Serat-serat aktin dan miosin merupakan senyawa protein yang menyebabkan otot mampu berkontraksi, flagel dan silia bergetar.
h. Fungsi lain dari protein adalah sebagai pertahanan, gudang penyimpanan protein, sebagai buffer , membentuk pigmen atau zat warna, membentuk toksin, dan sebagai bahan pembekuan. Asam amino merupakan molekul struktural dari protein. Secara struktural asam amino merupakan senyawa yang karbon yang mengandung gugus karboksil dan gugus radikal (R). Secara umum semua asam amino memiliki perbedaan pada gugus radikalnya. Misalnya asam amino glisin dan alanin berbeda pada gugus radikalnya, glisin memiliki gugus radikal H sedangkan alanin memiliki gugus radikal metil (CH3).
Gambar 6 menunjukkan perbedaan struktur tiga jenis asam amino berdasarkan gugus radikal yang dimilikinya.
Molekul protein terbentuk dari ikatan beberapa asam amino. Dua molekul asam amino dapat berikatan membentuk dipeptida yang dihasilkan dari ikatan gugus OH dan H. Ikatan sejumlah asam amino sehingga membentuk makromolekul protein akan menghasilkan molekul polipeptida. Sebuah molekul protein dapat berisi sejumlah asam amino dari 20 jenis asam amino sehingga molekul protein bisa memiliki banyak kemungkinan variasi molekul asam amino.
Secara organisasi struktural, molekul protein memiliki struktur tiga dimensi dalam bentuk empat level, yaitu protein primer, protein sekunder, protein tertier dan struktur protein kuarter. Pada struktur protein primer molekul protein berbentuk rantai urutan asam amino.
Sementara pada struktur protein sekunder bentuk molekul protein memiliki lipatan akibat adanya ikatan hidrogen secara berulang. Struktur protein tersier terbentuk akibat adanya lipatan dan lingkaran dari helik, lembaran dan bagian yang tidak terstruktur dari rantai polipeptida menjadi bentuk tiga dimensi. Konfigurasi molekul ini diikat bersama-sama oleh ikatan antara bagian radikal (R) dari asam amino dalam polipeptida. Beberapa molekul protein yang fungsional dihasilkan dari hubungan dari beberapa susunan rantai polipeptida. Struktur organisasi protein yang kompleks ini menimbulkan terjadinya berbagai tingkatan dalam pemecahan molekul protein. Berbagai jenis faktor fisik dan kimia dapat menyebabkan terurainya ikatan hidrogen, hal ini akan menyebabkan terlepasanya lipatannya. Denaturasi merupakan proses pemecahan struktur tiga dimensi protein akibat adanya agregasi atau presifitasi dari protein. Sebagai contoh, albumin dalam telur mengalami aggregasi dalam rangka merespon panas ketika mengalami pengeringan. Untuk memecah rantai polipeptida menjadi molekul asam amino dibutuhkan tambahan air dan sebuah reaksi tipe hidrolisis.
Protein merupakan komponen yang paling banyak membentuk protoplasma (10-15%). Selain di dalam protoplasma, protein dapat ditemukan dalam membran sel, kromatin, sitosol, sitoskeleton.
Beberapa bagian tubuh mengandung jumlah protein yang beragam, misalnya Otot mengandung 20% protein, plasma darah mengandung 7% protein, bagian putih telur sebanyak 11-13%. Elemen utama pembentuk protein adalah C (50-55%); hidrogen (7%); Oksigen (20-24%, Nitrogen (14-18% dan Sulfur (0,3-0,5%). Dibanding karbohidrat, protein mampu menghasilkan kalori lebih besar, 5,6 Kcal/g. Fungsinya yang penting dalam keberlangsungan proses yang terjadi dalam protoplasma baik sebagai unsur struktural, pelindung maupun sebagai biokatalisator terjadinya reaksi-reaksi kimia dalam protoplasma.
Berikut adalah fungsi utama dari protein.
a. Sebagai protein struktural. Sistem membran yang menjadi bagian dari sel seara struktural dibangun oleh protein. Lipoprotein merupakan salah satu bentuk protein yang membentuk membran. Beberapa protein berfungsi sebagai struktur penyokong dalam tubuh. Elastin pada ligamen, kolagen pada tendon, kartilago beberapa contoh protein yang berfungsi sebagai protein struktural.
b. Sebagai pelindung (protektif). Serabut protein keratin merupakan pembentuk utama pada struktur pelidung eksternal pada hewan. Rambut, bulu, tanduk, kuku dan lapisan tanduk pada kulit merupakan bentuk protein struktural yang berfungsi sebagai pelindung.
c. Sebagai bahan pembentuk enzim. Sebagai biokatalisator, enzim mempunya peranan yang sangat penting sekali dalam terjadi reaksi-reaksi kimia dalam sel. Reaksi-reaksi yang tidak bisa terjadi dalam kondisi lingkungan bisa berlangsung dalam tubuh makhluk hidup karena adanya bantuan enzim.
d. Sebagai protein carrier (pembawa). Beberapa jenis protein bertindak sebagai pembawa yang menyebabkan terjadinya ikatan maupun tranasportasi molekul melalui membran atau cairan tubuh. Hemoglobin merupakan pigmen protein yang mampu mengikat oksigen dalam sel.
e. Protein reseptor. Beberapa jenis protein muncul pada bagian permukaan membran sel dan bertindak sebagai molekul reseptor.
f. Hormon. Beberapa protein berfungsi sebagai bagian pembentuk hormon.
g. Sebagai pembentuk bagian yang bersifat kontraktil. Serat-serat aktin dan miosin merupakan senyawa protein yang menyebabkan otot mampu berkontraksi, flagel dan silia bergetar.
h. Fungsi lain dari protein adalah sebagai pertahanan, gudang penyimpanan protein, sebagai buffer , membentuk pigmen atau zat warna, membentuk toksin, dan sebagai bahan pembekuan. Asam amino merupakan molekul struktural dari protein. Secara struktural asam amino merupakan senyawa yang karbon yang mengandung gugus karboksil dan gugus radikal (R). Secara umum semua asam amino memiliki perbedaan pada gugus radikalnya. Misalnya asam amino glisin dan alanin berbeda pada gugus radikalnya, glisin memiliki gugus radikal H sedangkan alanin memiliki gugus radikal metil (CH3).
Gambar 6 menunjukkan perbedaan struktur tiga jenis asam amino berdasarkan gugus radikal yang dimilikinya.
Molekul protein terbentuk dari ikatan beberapa asam amino. Dua molekul asam amino dapat berikatan membentuk dipeptida yang dihasilkan dari ikatan gugus OH dan H. Ikatan sejumlah asam amino sehingga membentuk makromolekul protein akan menghasilkan molekul polipeptida. Sebuah molekul protein dapat berisi sejumlah asam amino dari 20 jenis asam amino sehingga molekul protein bisa memiliki banyak kemungkinan variasi molekul asam amino.
Secara organisasi struktural, molekul protein memiliki struktur tiga dimensi dalam bentuk empat level, yaitu protein primer, protein sekunder, protein tertier dan struktur protein kuarter. Pada struktur protein primer molekul protein berbentuk rantai urutan asam amino.
Sementara pada struktur protein sekunder bentuk molekul protein memiliki lipatan akibat adanya ikatan hidrogen secara berulang. Struktur protein tersier terbentuk akibat adanya lipatan dan lingkaran dari helik, lembaran dan bagian yang tidak terstruktur dari rantai polipeptida menjadi bentuk tiga dimensi. Konfigurasi molekul ini diikat bersama-sama oleh ikatan antara bagian radikal (R) dari asam amino dalam polipeptida. Beberapa molekul protein yang fungsional dihasilkan dari hubungan dari beberapa susunan rantai polipeptida. Struktur organisasi protein yang kompleks ini menimbulkan terjadinya berbagai tingkatan dalam pemecahan molekul protein. Berbagai jenis faktor fisik dan kimia dapat menyebabkan terurainya ikatan hidrogen, hal ini akan menyebabkan terlepasanya lipatannya. Denaturasi merupakan proses pemecahan struktur tiga dimensi protein akibat adanya agregasi atau presifitasi dari protein. Sebagai contoh, albumin dalam telur mengalami aggregasi dalam rangka merespon panas ketika mengalami pengeringan. Untuk memecah rantai polipeptida menjadi molekul asam amino dibutuhkan tambahan air dan sebuah reaksi tipe hidrolisis.
*Guru Pembelajar
Posting Komentar
Terima kasih atas kunjungannya di Blog Pak Pandani | Belajar dan Berbagi. Jika ada pertanyaan, saran, dan komentar silahkan tuliskan pada kotak komentar dibawah ini....
Salam Pak Pandani