BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Protein (asal kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama") 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 amino bagi 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. Protein ditemukan oleh

Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1838. 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.

I.2 Tujuan

1. Dapat mengetahui pembentukan dari protein.

2. Dapat mengetahui struktur dari protein.

3. Dapat mengetahui fungsi-fungsi dari protein dalam kehidupan.

I.3 Manfaat

1. Mahasiswa mengetahui pembentukan dari protein.

2. Mahasiswa mengetahui struktur dari protein.

3. Mahasiswa mengetahui fungsi-fungsi dari protein dalam kehidupan.

1

BAB II

ISI

II.1 Tinjauan Pustaka

Protein, seperti halnya suatu molekul DNA, merupakan polimer yang linear dan tidak

bercabang. Subunit protein monomeriknya disebut asam amino dan polimer yang

dihasilkan atau polipeptidanya, jarang yang panjangnya melebihi 2000 unit. Struktur

protein bersifat hirarki, yaitu protein disusun setahap demi setahap dan setiap tingkatan

tergantung dari tahapan di bawahnya.

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

2

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

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

1

2

3

4

5

6

7

Alanin (alanine)

Arginin (arginine)

Asparagin (asparagine)

Asam aspartat (aspartic acid)

Sistein (cystine)

Glutamin (Glutamine)

Asam glutamat (glutamic acid)

Ala

Arg

Asn

Asp

Cys

Gln

Glu

3

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

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)

Gly

His

Ile

Leu

Lys

Met

Phe

Pro

Ser

Thr

Trp

Tyr

Val

Alanin

Arginin

4

Asparagin (asparagine)

Asam aspartat (aspartic acid)

5

Sistein (cystine)

Glutamin (Glutamine)

6

Asam glutamat (glutamic acid)

Glisin (Glycine)

7

Histidin (histidine)

Isoleusin (isoleucine)

Leusin (leucine)

8

Lisin (Lysine)

9

Metionin (methionine)

Fenilalanin (phenilalanine)

Prolin (proline)

10

Serin (Serine)

Treonin (Threonine)

Triptofan (Tryptophan)

11

Tirosin (tyrosine)

Valin (valine)

12

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

Gambar 2.4.

Gambar 2.4Pembentukan ikatan peptida

13

Adapun protein terdiri dari empat struktur yaitu :

1. Struktur primer adalah struktur protein yang dibentuk dengan menggabungkan asam

amino ke dalam polipeptida. Asam amino dihubungkan dengan ikatan peptida yang

terbentuk dengan reaksi kondensasi antara gugus karboksil pada satu asam amino dengan

gugus amino pada asam amino kedua. Ujung dari polipeptida yang terbentuk mempunyai

sifat kimia yang berbeda.

2. Struktur sekunder adalah merujuk pada konformasi yang berbeda yang dapat terjadi

pada polipeptida. Dua tipe yang umum yaitu α-heliks dan β-sheet. Keduanya terbentuk

karena ikatan hidrogen yang terjadi antara asam amino yang berbeda pada polipeptida.

3. Struktur tersier terjadi dari lipatan komponen struktur sekunder polipeptida yang

membentuk konfigurasi tiga dimensi. Struktur tersier terjadi karena bermacam-macam

gaya kimiawi terutama ikatan hidrogen antara individu asam amino dan gaya hidrofobik

yang mengatur bahwa asam amino dengan sisi gugus non-polar harus dilindungi dari air

dengan menenpatkannya di bagian dalam protein.

4. Struktur kuaternair adalah melibatkan asosiasi dua atau lebih polipeptida, masing-

masing terlipat menjadi struktur tersier, menjadi protein multisubunit. Tidak semua

14

protein membentuk struktur kuaternair. Hanya protein yang mempunyai fungsi kompleks

yang memiliki struktur ini termasuk beberapa protein yang terlibat dalam ekspresi gen.

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

15

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.

16

BAB III

PENUTUP

III.1 Kesimpulan

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. Pada protein atau rantai asam amino, gugus

karboksil (-COOH) berikatan dengan gugus amino (-NH2). Setiap terbentuk satu ikatan

peptida, dikeluarkan 1 molekul air (H2O).

III.2 Saran

Protein dibentuk dari asam amino yang saling berikatan. Setiap terbentuk satu ikatan

peptida, dikeluarkan 1 molekul air.

17

DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Protein

http://www.ad4msan.com/2009/05/protein.html

http://static.schoolrack.com/files/21642/61391/metabolisme_protein.doc

http://static.schoolrack.com/34770/2-protein_dan_enzim.doc

http://mr-fabio2.blogspot.com/2009/02/sintesis-protein.html

18