TUGAS KIMIA
“makalah MENGENAI protein ”
D
I
S
U
S
U
N
OLEH
SUKRI SAPUTRA
KELAS XII TAB 2
SMK
N 1 MINAS
Tahun pelajaran : 2015 - 2016
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Protein adalah makromolekul yang
paling banyak ditemukan di dalam sel makhluk hidup dan merupakan 50 persen atau
lebih dari berat kering sel. Protein memiliki jumlah yang sangat bervariasi
yang mulai dari struktur maupun fungsinya. Peranan protein diantaranya sebagai
katalisator, pendukung, cadangan, sistem imun, alat gerak, sistem transpor, dan
respon kimiawi. Protein-protein tersebut merupakan hasil ekspresi dari
informasi genetik masing-masing suatu organisme tak terkecuali pada bakteri
(Campbell et al., 2009; Lehninger et al., 2004).
Protein dan gen memiliki hubungan yang sangat dekat dimana kode genetik berupa
DNA dienkripsi dalam bentuk kromosom yang selanjutnya kode genetik tersebut
ditranslasikan menjadi protein melalui serangkain mekanisme yang melibatkan RNA
dan ribosom (Vo-Dinh, 2005).
Asam amino merupakan unit pembangun
Protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida pada setiap ujungnya. Protein
tersusun dari atom C, H, O, dan N, serta kadang-kadang P dan S. Dari
keseluruhan Asam amino yang terdapat di alam hanya 20 Asam amino yang yang
biasa dijumpai pada protein. Tidak semua Asam amino terdapat di dalam molekul
Protein, karena memiliki tugas lain. Sama halnya dengan proses metabolisme pada
komponen lain, pada metabolisme Protein dan Asam amino juga terjadi anabolisme
dan katabolisme yang juga membutuhkan peranan enzim. Sehingga kita harus tahu
bagaimana proses metabolisme dari Protein dan Asam amino. Maka dari itu penulis
menyusun makalah ini yang di dalamnya penulis berusaha memaparkan dan menjelaskan
secara rinci, bagaimana proses metabolisme Protein dan Asam amino. Sehingga
para pembaca dapat memahami secara jelas proses metabolisme Protein dan Asam
amino.
1.2. Tujuan
Penyusunan
Adapun tujuan yang ingin dicapai
dari penyusunan makalah ini antara lain sebagai berikut :
1.
Untuk menjelaskan pengertian, sejarah penemuan, struktur molekul, sifat,
fungsi, sumber, dan klasifikasi dari Protein dan Asam amino.
2.
Untuk menjelaskan bagaimana proses metabolisme Protein dan Asam amino di dalam
tubuh.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kajian
tentang Protein
2.1.1 Pengertian
Protein
Protein adalah senyawa organik
kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer
Asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Kebanyakan
Protein merupakan enzim atau subunit enzim.
2.1.2 Sejarah Penemuan Protein
Protein ditemukan oleh Jöns Jakob
Berzelius pada tahun 1838. Namun yang memperkenalkan istilah protein adalah
Mulder, pada tahun 1830. Protein berasal dari bahasa Yunani yaitu Protos yang
berarti “yang paling utama”.
2.1.3 Struktur Molekul Protein
Molekul Protein mengandung karbon
(C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N) dan kadang kala sulfur (S) serta
fosfor (P).
2.1.4 Ciri – Ciri Protein
Protein diperkenalkan sebagai
molekul makro pemberi keterangan, karena urutan asam amino dari protein
tertentu mencerminkan keterangan genetik yang terkandung dalam urutan basa dari
bagian yang bersangkutan dalam DNA yang mengarahkan biosintesis protein.
Tiap jenis
protein ditandai ciri-cirinya oleh:
1. Susunan kimia yang khas
Setiap protein individual merupakan senyawa murni.
Setiap protein individual merupakan senyawa murni.
2. Bobot molekular yang khas
Semua molekul dalam suatu contoh tertentu dari protein murni mempunyai bobot molekular yang sama. Karena molekulnya yang besar maka protein mudah sekali mengalami perubahan fisik ataupun aktivitas biologisnya.
Semua molekul dalam suatu contoh tertentu dari protein murni mempunyai bobot molekular yang sama. Karena molekulnya yang besar maka protein mudah sekali mengalami perubahan fisik ataupun aktivitas biologisnya.
3. Urutan asam amino yang khas
Urutan asam amino dari protein tertentu adalah terinci secara genetik. Akan tetapi, perubahan-perubahan kecil dalam urutan asam amino dari protein tertentu (Page, D.S. 1997)
Urutan asam amino dari protein tertentu adalah terinci secara genetik. Akan tetapi, perubahan-perubahan kecil dalam urutan asam amino dari protein tertentu (Page, D.S. 1997)
2.1.5 Sifat – Sifat Protein
Protein mempunyai sifat-sifat yaitu
:
1. Ionisasi
Yaitu apabila protein larut di dalam
air akan membentuk ion positif dan ion negatif.
2. Denaturasi
Yaitu perubahan konformasi serta
posisi protein sehingga aktivitasnya berkurang atau kemampuannya menunjang
aktivitas organ tertentu dalam tubuh hilang sehingga tubuh mengalami keracunan.
3. Viskositas
Yaitu tahanan yang timbul oleh
adanya gesekan antara molekul di dalam zat cair yang mengalir.
4. Kristalisasi
Yaitu proses yang
sering dilakukan dengan jalan penambahan garam ammonium sulfat atau NaCl pada
larutan dengan pengaturan PH pada titik isoelektriknya.
5. Sistem koloid
Yaitu sistem yang heterogen terdiri
atas dua fase yaitu partikel kecil yang terdispersi dari medium pendispersi
atau pelarutnya.
Sifat- sifat suatu protein
ditentukan oleh :
1. Macam asam amino yang terdapat dalam
molekul protein.
2. Jumlah tiap macam asam amino itu.
3. Susunan asam amino dalam tiap
molekul protein (Sediaoetama, 1991).
2.1.6 Fungsi dan Manfaat Protein
Menurut Aminah (2005) yang mengutip
dari Marsetyo dan Kartasapoetra fungsi protein di dalam tubuh yaitu :
A. Protein sebagai Zat Pembangun
Maksud zat pembangun di sini adalah
bahwa protein itu merupakan bahan pembentuk berbagai jaringan tubuh baru,
dimana proses pembentukan jaringan baru selalu terjadi di dalam tubuh, antara
lain:
1. Pada masa pertumbuhan
Proses ini terjadi mulai dari lahir sampai
menjadi dewasa muda. Dalam masa ini proses pembentukan jaringan terjadi secara
besar- besaran.
2. Dalam masa hamil
Di dalam tubuh wanita yang sedang
hamil terjadi pembentukan jaringan–jaringan baru dari janin yang sedang
dikandungnya. Pembentukan jaringan baru pada waktu hamil terjadi lebih cepat di
pertengahan kehamilan.
3. Penggantian jaringan–jaringan yang rusak dan dirombak
Pada waktu orang sakit keras atau
pada berbagai penyakit menahun terlihat orang menjadi kurus disebabkan banyak
jaringannya yang rusak.
4. Waktu latihan–latihan dan olah raga terjadi pula
pembentukan jaringan baru, terutama jaringan otot.
B. Protein sebagai Zat Pengatur
Protein termasuk pula kedalam
golongan zat pengatur, karena protein ikut pula mengatur berbagai proses tubuh,
baik secara langsung maupun tidak langsung sebagai bahan pembentuk zat–zat yang
mengatur berbagai proses tubuh.
C. Protein sebagai Pemberi Tenaga
Para peneliti telah menemukan bahwa
komposisi protein mengandung unsur karbon, dengan demikian maka jelas protein
dapat berfungsi sebagai sumber energi pula. Dalam keadaan tersedianya
karbohidrat tidak mencukupi, maka untuk menyediakan energi sejumlah karbon yang
terkandung dalam protein akan dimanfaatkan seperlunya sehingga berlangsung
pembakaran dan sejumlah protein lainnya digunakan memenuhi fungsi yang
sebenarnya yaitu untuk pembentukan jaringan.
Selain itu, manfaat
protein bagi tubuh kita sangatlah banyak. Protein sangat mempengaruhi proses
pertumbuhan tubuh kita. Diantara manfaat protein tersebut adalah sebagai
berikut:
§ Sebagai enzim. Protein memiliki peranan yang besar untuk mempercepat reaksi
biologis.
§ Sebagai alat pengangkut dan penyimpan. Protein yang terkandung dalam
hemoglobin dapat mengangkut oksigen dalam eritrosit. Protein yang terkandung
dalam mioglobin dapat mengangkut oksigen dalam otot.
§ Untuk penunjang mekanis. Salah satu protein berbentuk serabut yang disebut
kolagen memiliki fungsi untuk menjaga kekuatan dan daya tahan tulang dan kulit.
§ Sebagai pertahanan tubuh atau imunisasi Pertahanan tubuh. Protein ini biasa
digunakan dalam bentuk antibodi.
§ Sebagai media perambatan impuls syaraf.
§ Sebagai Pengendalian pertumbuhan.
2.1.7 Jenis – Jenis Protein
· Kolagen, protein struktur yang
diperlukan untuk membentuk kulit, tulang dan ikatan tisu.
· Antibodi, protein sistem pertahanan
yang melindungi badan daripada serangan penyakit.
· Dismutase superoxide, protein yang
membersihkan darah kita.
· Ovulbumin, protein simpanan yang
memelihara badan.
· Hemoglobin, protein yang berfungsi
sebagai pembawa oksigen.
· Toksin, protein racun yang digunakan
untuk membunuh kuman.
· Insulin, protein hormon yang
mengawal aras glukosa dalam darah.
· Tripsin, protein yang mencernakan
makanan protein.
2.1.8
Sumber Protein
Pengelompokan Protein dapat dibedakan menurut
sumbernya yaitu :
A. Protein Hewani
Yaitu sumber protein yang berasal dari hewan.
Contohnya : Daging, ikan, ayam, udang, susu dll.
B. Protein Nabati
Yaitu sumber protein yang berasal dari tumbuhan.
Contohnya : suku polong – polongan, kentang, tempe,
tahu, dll.
2.1.9 Klasifikasi Protein
Penggolongan
protein dibedakan menjadi beberapa macam, antara lain:
1. Berdasarkan Struktur Molekulnya
1. Berdasarkan Struktur Molekulnya
Protein yang tersusun dari rantai asam amino akan memiliki berbagai macam
struktur 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 :
A. Struktur Primer
Merupakan struktur yang sederhana dengan urutan-urutan asam amino yang tersusun
secara linear yang mirip seperti tatanan huruf dalam sebuah kata dan tidak
terjadi percabangan rantai. Struktur primer terbentuk melalui ikatan antara
gugus α–amino dengan gugus α–karboksil. Ikatan tersebut dinamakan ikatan
peptida atau ikatan amida (Berg et al., 2006; Lodish et
al., 2003). Struktur ini dapat menentukan urutan suatu asam amino dari
suatu polipeptida (Voet & Judith, 2009).
B. Struktur Sekunder
Merupakan kombinasi antara struktur
primer yang linear distabilkan oleh ikatan hidrogen antara gugus =CO dan
=NH di sepanjang tulang belakang polipeptida. Salah satu contoh struktur
sekunder adalah α-heliks dan β-pleated. Struktur ini memiliki segmen-segmen
dalam polipeptida yang terlilit atau terlipat secara berulang. (Campbell et
al., 2009; Conn, 2008).
Struktur α-heliks terbentuk antara
masing-masing atom oksigen karbonil pada suatu ikatan peptida dengan hidrogen
yang melekat ke gugus amida pada suatu ikatan peptida empat residu asam amino
di sepanjang rantai polipeptida (Murray et al, 2009). Pada struktur
sekunder β-pleated terbentuk melalui ikatan hidrogen antara daerah linear
rantai polipeptida.
C. Struktur Tersier
Struktur tersier dari
suatu protein adalah lapisan yang tumpang tindih di atas pola struktur sekunder
yang terdiri atas pemutarbalikan tak beraturan dari ikatan antara rantai
samping (gugus R) berbagai asam amino. Struktur ini merupakan konformasi tiga
dimensi yang mengacu pada hubungan spasial antar struktur sekunder. Struktur
ini distabilkan oleh empat macam ikatan, yakni ikatan hidrogen, ikatan ionik,
ikatan kovalen, dan ikatan hidrofobik. Dalam struktur ini, ikatan hidrofobik
sangat penting bagi protein. Asam amino yang memiliki sifat hidrofobik akan
berikatan di bagian dalam protein globuler yang tidak berikatan dengan air,
sementara asam amino yang bersifat hodrofilik secara umum akan berada di sisi
permukaan luar yang berikatan dengan air di sekelilingnya (Murray et al,
2009; Lehninger et al, 2004).
D. Struktur Kuartener
Adalah gambaran dari pengaturan sub-unit atau promoter protein dalam ruang.
Struktur ini memiliki dua atau lebih dari sub-unit protein dengan struktur
tersier yang akan membentuk protein kompleks yang fungsional. ikatan yang
berperan dalam struktur ini adalah ikatan nonkovalen, yakni interaksi
elektrostatis, hidrogen, dan hidrofobik. Protein dengan struktur kuarterner
sering disebut juga dengan protein multimerik. Jika protein yang tersusun dari
dua sub-unit disebut dengan protein dimerik dan jika tersusun dari empat
sub-unit disebut dengan protein tetramerik (Lodish et al., 2003;
Murray et al, 2009).
2. Berdasarkan Bentuk
dan Sifat Fisik
A. Protein globular
Terdiri dari polipeptida yang bergabung satu sama lain (berlipat rapat)
membentuk bulat padat. Misalnya enzim, albumin, globulin, protamin. Protein ini
larut dalam air, asam, basa, dan etanol.
B. Protein serabut (fibrous protein)
Terdiri dari peptida berantai
panjang dan berupa serat-serat yang tersusun memanjang, dan memberikan peran
struktural atau pelindung. Misalnya fibroin pada sutera dan keratin pada rambut
dan bulu domba. Protein ini tidak larut dalam air, asam, basa, maupun etanol.
3. Berdasarkan Fungsi Biologi
Tabel
1. Fungsi dari protein secara terperinci adalah sebagai berikut :
Fungsi
|
Jenis
|
Contoh
|
Katalitik
|
Enzim
|
Katalase
pepsin
|
Struktural
|
Protein
struktural
|
Kolagen,
elastin, keratin
|
Motil
(mekanik)
|
Protein
kontraktil
|
Aktin,
Myosin
|
Penyimpanan
|
Protein
angkutan
|
Kasein
(susu), ovalbumin (telur), feritin (penyimpan besi)
|
Pengangkutan
|
Protein
angkutan
|
Albumin
serum (asam lemak) hemoglobin (oksigen)
|
Pengatur
|
Protein
hormon
enzim
pengatur
|
Insulin
Fosfofruktokinasa
|
Perlindungan
|
Antibodi
Protein penggumpal
|
Imun
globulin
Trombin, fibrinogen
|
Tanggap toksik
|
Protein toksin
|
Toksin bisa ular, toksin bakteri (bortulisme,
difteri)
|
4. Berdasarkan Daya
Larutnya
· Albumin. Larut air, mengendap dengan garam konsentrasi
tinggi. Misalnya albumin telur dan albumin serum.
· Globulin Glutelin. Tidak larut dalam larutan netral,
larut asam dan basa encer. Glutenin (gandum), orizenin (padi).
· Gliadin (prolamin). Larut etanol 70-80%, tidak larut
air dan etanol 100%. Gliadin/gandum, zein/jagung.
· Histon. Bersifat basa, cenderung berikatan dengan asam
nukleat di dalam sel. Globin bereaksi dengan heme (senyawa asam menjadi
hemoglobin). Tidak larut air, garam encer dan pekat (jenuh 30-50%). Misalnya
globulin serum dan globulin telur.
· Protamin. Larut dalam air dan bersifat basa, dapat
berikatan dengan asam nukleat menjadi nukleoprotamin (sperma ikan). Contohnya
salmin.
5.
Protein Majemuk
Adalah protein yang mengandung senyawa bukan hanya protein. Di antaranya adalah sebagai berikut :
Adalah protein yang mengandung senyawa bukan hanya protein. Di antaranya adalah sebagai berikut :
· Fosfoprotein, yaitu protein yang
mengandung fosfor. Misalnya kasein pada susu, dan vitelin pada kuning telur.
· Kromoprotein yaitu protein
berpigmen. Misalnya asam askorbat oksidase mengandung Cu.
· Protein Koenzim. Misalnya NAD+, FMN, FAD
dan NADP+.
· Lipoprotein, yaitu protein yang mengandung asam lemak,
lesitin.
· Metaloprotein, yaitu protein yang mengandung
unsur-unsur anorganik (Fe, Co, Mn, Zn, Cu, Mg dsb).
· Glikoprotein, yaitu protein yang mengandung gugus
prostetik karbohidrat. Misalnya musin (pada air liur), oskomukoid (pada
tulang).
· Nukleoprotein yaitu antara protein dan asam nukleat
berhubungan (berikatan valensi sekunder). Misalnya pada jasad renik.
2.2 Kajian tentang Asam Amino
2.2.1. Pengertian Asam Amino
Protein tersusun dari
peptida-peptida sehingga membentuk suatu polimer yang disebut polipeptida.
Setiap monomernya tersusun atas suatu asam amino. Asam Amino merupakan senyawa organik
yang memiliki gugus fungsional Karboksil (-COOH) yang bersifat Asam dan Amina
(biasanya –NH2) yang bersifat Basa.
2.2.2. Struktur Molekul
Asam Amino
Secara umum mempunyai struktur satu
atom C yang mengikat empat gugus. Pada keempat pasangannya yang berbeda
itu adalah gugus amino, gugus karboksil, atom hidrogen, dan berbagai gugus yang
disimbolkan dengan huruf R. Gugus R disebut juga sebagai Rantai samping yang
berbeda dengan gugus amino. (Campbell et al., 2009).
Gambar 6. Struktur umum asam amino
(Lehninger et al., 2004).
2.2.3. Jenis Asam Amino
Berdasarkan biosintesis Asam amino
tebagi dua jenis Asam amino yaitu :
· Asam Amino Essential
Adalah asam amino yang tidak dapat disintesis oleh
tubuh dan berasal dari makanan yang kita makan. Asam Amino yang termasuk dalam
asam amino essential adalah : Histidin, Isoleusin, Leusin, Lysin, Metionin,
Fenilalanin, Treonin, Triftofan, Valin.
· Asam Amino Nonessential
Adalah asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh dan
yang berasal dari tubuh. Asam Amino yang termasuk dalam asam amino nonessential
adalah : Alanin, Arginin, Asparagin, Asam aspartat, Cysteine, Asam glutamat,
Glutamine, Glycine, Proline, Serine, Tyrosine, Hydroxylysine, Hydroxyproline.
2.2.4. Sumber Asam Amino
Asam amino dapat diperoleh dari :
1. Protein
dalam makanan
2. Proses
synthesa asam amino nonessential (transaminasi terhadap metabolite)
3. Degradasi
protein tubuh.
Asam-asam amino dapat diperoleh dari
protein yang kita makan atau dari hasil degradasi protein di dalam tubuh kita.
Degradasi ini merupakan proses kontinu. Karena protein di dalam tubuh secara
terus menerus diganti (protein turnover). Contoh dari protein
turnover, tercantum pada tabel berikut :
Tabel 2 . Contoh protein turnover :
Protein
|
Turnover rate (waktu paruh)
|
Enzim
Di dalam hati
Di dalam plasma
Hemoglobin
Otot
Kolagen
|
7-10 menit
10 hari
10 hari
120 hari
180 hari
1000 hari
|
2.2.4 Fungsi Asam
Amino
1. Membentuk
protein yang dibutuhkan.
2. Membentuk
glukosa.
3. Membentuk
badan-badan keton, dll
4. Menghasilkan
energi.
5. Membentuk
molekul nonprotein (derivat asam amino).
Asam-asam amino juga menyediakan
kebutuhan nitrogen untuk :
1. Struktur
basa nitrogen DNA dan RNA.
2. Heme dan
struktur lain yang serupa seperti mioglobin, hemoglobin, sitokrom, enzim dll.
3. Asetilkolin dan
neurotransmitter lainnya.
4. Hormon dan
fosfolipid.
Selain menyediakan kebutuhan nitrogen, asam-asam amino
dapat juga digunakan sebagai sumber energi jika nitrogen dilepas.
2.2.5 Macam –
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. Gugus R dari asam
amino bervariasi dalam hal ukuran, bentuk, muatan, kapasitas pengikatan
hidrogen serta reaktivitas kimia. Untuk selanjutnya, dapat dilihat nama – nama
dari 20 macam asam amino pada Tabel 3.
Tabel 3. Nama-nama asam amino
No
|
Nama
|
Singkatan
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
|
Alanin
(alanine)
Arginin
(arginine)
Asparagin
(asparagine)
Asam
aspartat (aspartic acid)
Sistein
(cystine)
Glutamin
(Glutamine)
Asam
glutamat (glutamic acid)
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)
|
Ala
Arg
Asn
Asp
Cys
Gln
Glu
Gly
His
Ile
Leu
Lys
Met
Phe
Pro
Ser
Thr
Trp
Tyr
Val
|
2.3 Kajian tentang Metabolisme Protein
dan Asam Amino
2.3.1 Pembentukan
Protein Atau Asam Amino
Metabolisme protein akan tersusun
atas jumlah asam amino yang membentuk rangkaian sederhana dengan diikat oleh
unsur kimiawi lainnya seperti peptida. Protein-protein tersebut akan membentuk
semacam gugus amina dan gugus karboksil yang terjaring dalam darah. Jumlah
peptida dalam protein sendiri sangat beragam ada yang mencapai 10 hingga 100
asam amino. Selain itu protein juga memiliki jenis sebagai hasil dari senyawa
kimia yang berada pada tubuh kita misalnya ada unsur glikoprotein yang banyak
mengandung karbohidrat, ada pula lipoprotein yang banyak mengandung lipid. Jika
asam amino dalam metabolisme protein sudah lengkap terangkai maka akan memiliki
fungsi tersendiri. Seperti membangun sel-sel yang rusak akibat kondisi tubuh
yang tidak stabil, membentuk zat-zat pengatur yaitu enzim dan hormon serta
membentuk zat inti untuk energi yang setara dengan 4,1 kalori.
2.3.2 Pengertian
Metabolisme Protein
Metabolisme adalah segala proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk
hidup. Proses metabolisme terbagi menjadi dua yaitu Anabolisme dan Katabolisme.
Anabolisme adalah proses sintesis molekul kimia kecil menjadi besar yang
membutuhkan energi (ATP), katabolisme adalah proses penguraian molekul besar
menjadi molekul kecil yang melepaskan energi (ATP).
Metabolisme protein adalah
metabolisme yang berasal dari asam amino yang sumbernya dari asam itu sendiri.
Dalam total keseluruhan asam amino yang dihasilkan ada sekitar 85% yang
berfungsi sebagai sintesis pada protein. Asam amino yang bertujuan sebagai metabolisme
tersebut dapat kita jumpai pada protein yang kita makan setiap harinya. Protein
tersebut berproses sebagai hasil dari degradasi protein di dalam tubuh. Proses
semacam ini biasanya akan bersifat kontinyu atau berlanjut secara berkala. Asam
amino pada protein itu sendiri terbagi atas dua unsur yaitu asam amino
essensial dan asam amino non essensial. Dalam hal ini sumber protein yang
berupa asam amino tersebut akan mengalami transport protein seperti protein
akan berproses di usus halus yang nantinya akan masuk pada aliran darah kita.
Ketika asam amino telah bercampur dalam darah maka asam tadi akan tersebar luas
hingga keseluruh sel namun asam amino itu tentunya tidak akan terbuang sia-sia
melainkan akan disimpan dalam sel-sel darah yang dibantu dengan enzim.
2.3.3 Proses
Metabolisme Protein dan Asam amino
Proses metabolisme protein dimulai
dari proses pencernaan di mulut sampai di usus halus, dilanjutkan dengan proses
metabolisme asam amino. Yaitu sebagian besar zat makanan yang mengandung protein
dipecahkan menjadi molekul-molekul yang lebih kecil terlebih dahulu sebelum
diabsorpsi dari saluran pencernaan. Protein diabsorpsi di usus halus dalam
bentuk asam amino → masuk darah. Dalam darah asam amino disebar keseluruh sel
untuk disimpan. Didalam sel asam amino disimpan dalam bentuk protein (dengan
menggunakan enzim). Hati merupakan jaringan utama untuk menyimpan dan mengolah
protein Perubahan kimia dalam proses pencernaan dilakukan dengan bantuan
enzim-enzim saluran pencernaan yang mengkatalisis hidrolisis protein menjadi
asam amino.
Protein dalam makanan dicerna dalam
lambung dan usus, dan dikatabolisme menjadi asam amino yang diabsorbsi dan
dibawa oleh darah. Asam amino dalam darah dibawa ke hati menjadi asam amino
dalam hati (ekstra sel), kemudian asam amino tersebut ada yang disimpan dalam
hati (intra sel) dan sebagian dibawa oleh darah ke jaringan-jaringan tubuh.
Asam amino yang dibawa ke hati dikatakan ekstra sel karena sebagian asam amino
dalam hati ini kemudian akan dibawa sebagian keluar dari sel atau menuju ke
seluruh jaringan tubuh yang membutuhkan. Setelah masuk ke jaringan-jaringan
tubuh asam amino ini akan masuk ke sel-sel tubuh (asam amino dalam sel). Dan
sebagiannya lagi tetap didalam hati (intra sel) sebagai cadangan protein dalam tubuh,
bila tubuh kekurangan protein maka asam amino ini diubah menjadi protein dan
sebaliknya jika tubuh membutuhkan asam amino dari dalam tubuh maka protein
dirombak kembali menjadi asam amino. Dan asam amino ini juga berfungsi
membentuk senyawa N lain yang berfungsi untuk pembentukan sel-sel tubuh,
senyawa nitrogen ini merupakan bagian utama dari semua protein, enzim, dan
proses metabolik yang disertakan pada sintesa dan perpindahan energi.
Keseimbangan nitrogen tubuh
dikatakan positif bila n masuk tubuh > n yg keluar dari tubuh berarti
sintesis protein > katabolismenya, terjadi misalnya pada masa penyembuhan,
masa pertumbuhan, dan masa hamil. Keseimbangan nitrogen yang negatif berarti
katabolisme protein > sintesisnya, terjadi misalnya pada waktu kelaparan dan
sakit. Keseimbangan nitrogen yang setimbang terdapat pada orang dewasa normal
dan sehat. Bila ada kelebihan asam amino dari jumlah yang digunakan maka asam
amino diubah menjadi asam keto. Proses perubahan tersebut terjadi dalam siklus
asam sitrat. Atau diubah mejadi urea. Berikut proses perubahan asam amino
menjadi asam keto dalam siklus sitrat. Asam amino yang dibuat dalam hati atau
dihasilkan dari proses katabolisme protein dalam hati, dibawa oleh darah
kedalam jaringan untuk digunakan. Proses anabolisme dan katabolisme terjadi
dalam hati dan jaringan. Asam amino yang terdapat dalam darah berasal dari tiga
sumber yaitu:
· Absorbsi melalui dinding usus.
· Hasil katabolisme protein dalam sel.
· Hasil anabolisme asam amino dalam sel.
2.3.4 Penguraian
Protein dalam Tubuh
Manusia melakukan pergantian protein
tubuh sebanyak 1-2 % dari total protein tubuh, khususnya protein otot. Dari
total asam amino yang dihasilkan melalui proses tersebut sebanyak 75-80%
digunakan kembali untuk sintesis protein baru, sedangkan 20-25% sisanya
akan membentuk Urea. Jika jumlah protein terus meningkat maka protein sel
dipecah jadi asam amino untuk dijadikan energi atau disimpan dalam bentuk
lemak. Pemecahan protein menjadi asam amino terjadi di hati dengan proses
deaminasi atau transaminasi.
Deaminasi adalah proses pembuangan
gugus amino dari asam amino dalam bentuk urea. Transaminasi adalah proses
perubahan asam amino menjadi asam keto. Deaminasi maupun transaminasi merupakan
proses perubahan protein → zat yang dapat masuk kedalam siklus Krebs. Pemecahan
protein dalam tubuh yaitu sebagai berikut :
1.
Transaminasi : alanin + alfa-ketoglutarat → piruvat + glutamat
2.
Deaminasi : asam amino + NAD+ → asam keto + NH3.
Amonia (NH3) merupakan racun bagi
tubuh yang dapat meracuni otak sehingga menjadi coma, tetapi tidak dapat
dibuang oleh ginjal, sehingga harus diubah dahulu jadi urea (di hati), agar
dapat dibuang oleh ginjal. Namun jika hati ada kelainan (sakit) maka proses
perubahan NH3 menjadi urea terganggu dan akan menimbulkan penumpukan NH3 dalam
darah yang disebut uremia. Berikut siklus urea untuk pengeluaran NH3 dari dalam
tubuh.
Asam amino yang berlebih akan
diuraikan dan tidak disimpan. Untuk mempertahankan kesehatan, seorang dewasa membutuhkan
30-60 gram protein setiap hari. Mutu protein ditentukan dari kelengkapan asam
aminonya, jika ada asam amino yang terserap melalui proses pencernaan dan
penyerapan namun asam amino tersebut tidak dibutuhkan di dalam tubuh maka asam
amino yang bersangkutan akan segera diuraikan menjadi urea. Karena itu
kelebihan konsumsi protein (asam amino) yang berlebih tidak akan
memberikan manfaat apapun. Dalam tubuh protein mengalami perubahan
tertentu dengan kecepatan yang berbeda untuk tiap protein karena untuk tiap
protein memiliki panjang dan urutan asam amino yang berbeda. Ada tiga
kemungkinan mekanisme pengubahan protein yaitu :
1. Sel mati, komponennya
mengalami proses katabolisme dan dibentuk sel baru.
2. Masing-masing protein
mengalami proses katabolisme dan terjadi sintesis protein baru, tanpa ada sel
mati.
3. Protein dikeluarkan
dari dalam sel, kemudian diganti dengan sintesis protein baru.
Protein dalam makanan diperlukan
untuk menyediakan asam amino yang akan digunakan untuk memproduksi senyawa
Nitrogen yang lain, untuk mengganti N yang telah dikeluarkan dari tubuh dalam
bentuk urea. Adapun enzim yang berperan dalam penguraian protein adalah : Enzim
Protease intrasel berperan dalam menghidrolisis ikatan peptida internal
protein sehingga terjadi pelepasan peptida yang kemudian akan diuraikan
menjadi asam amino bebas oleh enzim peptidase. Enzim-enzim
lain yang bertugas menguraikan asam amino menjadi unit-unit asam amino
adalah enzim endopeptidase, aminopeptidase dan karboksipeptidase.
2.3.5 Asam Amino
dalam Darah
Banyaknya asam amino dalam darah
tergantung pada keseimbangan antara pembentukan asam amino dan pengunaannya.
Pada proses pencernaan makanan, protein diubah menjadi asam amino oleh beberapa
reaksi hidrolisis serta enzim yang bersangkutan. Enzim-enzim tersebut adalah
pepsin, tripsin, kimotripsin, karboksi peptidase, amino peptidase, dipeptidase,
dan tripeptidase. Dalam keadaan puasa (asam amino) dalam darah biasanya sekitar
3,5 – 5 mg / 100 ml darah. Dan akan meningkat segera setelah buka puasa sekitar
5-10 mg/ 100 ml darah. Kemudian turun kembali setelah 4-6 jam. Jumlah (asam
amino) dalam jaringan kira-kira 5-10 kali lebih besar daripada dalam darah.
2.3.6 Kelainan Metabolisme Protein
Metabolisme adalah proses pengolahan
(pembentukan dan penguraian) zat -zat yang diperlukan oleh tubuh agar tubuh
dapat menjalankan fungsinya. Namun tidak selamanya asam amino dalam
protein tersebut mengalami kelancaran dalam sistem kerjanya. Metabolisme asam
amino bisa saja terganggu oleh beberapa hal seperti kreatin dan kreatinin yang
mengalami posforilasi. Yang pada nantinya kreatin dalam urin terpecah atas
posfokreatin. Dalam kasus yang normal hal ini bisa saja terjadi pada anak-anak,
wanita hamil dan ibu melahirkan. Namun hal ini tidak dominan pada kaum pria,
jika tidak dalam kondisi kelelahan berat. Efek yang dihasilkan misalnya merasa
kelaparan yang sangat dan kelelahan setelah energi terkuras. Selain itu bisa
menimbulkan asam urat, asam urat terdiri dari beberapa unsur senyawa yaitu
nukleat. Asam ini akan terus difungsikan hingga menuju hati secara berlebih.
Sehingga proses yang berlebihan tidak mampu memaksimalkan metabolisme protein.
Kekurangan asam amino akan berakibat pada penurunan energi tubuh dan berdampak
pada kelelahan, keadaan tersebut sangat jelas karena 85% protein tersusun atas
asam amino. sedangkan manfaat protein bagi tubuh kita sangatlah banyak.
Diantara manfaat protein tersebut adalah memberi tenaga (protein sparing efek),
membentuk sel darah, pengaturan enzim, hormon, dan vitamin.
Gangguan metabolisme protein
menyebabkan ketidakseimbangan zat-zat dalam tubuh. Protein merupakan sumber
energi bagi tubuh. Salah satu penyakit akibat gangguan metabolisme protein
dijelaskan dengan ditemukannya penyakit yang terjadi karena kekurangan protein.
Kekurangan protein hampir selalu disertai dengan kekurangan energi. Hubungan
antara kekurangan protein dan energi dapat terjadi karena protein merupakan
salah satu sumber utama pengahasil energi. Jika dalam makanan yang kita makan
kurang mengandung kurang mengandung energi maka tubuh akan mengambil protein
lebih banyak untuk menjadi energi. Ini berarti protein dalam tubuh akan semakin
berkurang. Penyakit yang terjadi karena kekurangan energi dan protein ini biasa
disebut dengan penyakit Kurang Energi Protein (KEP).
Penyakit ini ditemukan pada
anak-anak atau ibu hamil. Penyakit KEP ini juga dapat menyerang orang dewasa.
Misalnya pada orang yang mengalami kelaparan dalam waktu yang lama atau menderita
penyakit kronis. Namun pada umumnya penyakit terjadi pada anak-anak antara usia
2-5 tahun, ketika mereka berhenti minum ASI dan menerima makanan tambahan. Yang
kurang mengandung protein atau tidak sama sekali. Ketika penyakit KEP ini
menyerang seorang anak, maka akan mucul gejala-gejala seperti kekurangan energi
(Marasmus ) dan kekurangan protein (Kwashiorkor).
Defisiensi protein terjadi pada
pemasukan protein kurang → kekurangan kalori, asam amino, mineral, dan faktor
lipotropik yang mengakibatkan pertumbuhan tubuh, pemeliharaan jaringan tubuh,
dan pembentukkan zat anti dan serum protein akan terganggu. Penderita mudah
terserang penyakit infeksi, perjalanan infeksi berat, luka sukar sembuh dan
mudah terserang penyakit hati.
Penyakit karena kelebihan
metabolisme protein tidak ditemukan secara langsung tapi kelebihan produksi
protein dapat disebabkan karena gangguan kerja insulin. Seperti misalnya
diabetes mellitus, dan diabetes insipidus.
BAB III
PENUTUP
3.1.
Kesimpulan
Protein adalah komponen penting atau
utama bagi sel hewan atau manusia. Protein adalah senyawa organik kompleks
berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino
yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Fungsi dari protein
adalah sebagai zat utama pembentuk dan pertumbuhan tubuh, sedangkan asam amino
sebagai komponen protein. Proses metabolisme protein dimulai dari proses
pencernaan di mulut sampai di usus halus, dilanjutkan dengan proses metabolisme
asam amino. Protein diabsorpsi di usus halus dalam bentuk asam amino → masuk
darah. Dalam darah asam amino disebar keseluruh sel untuk disimpan. Didalam sel
asam amino disimpan dalam bentuk protein (dengan menggunakan enzim). Semua
proses tersebut dibantu oleh enzim.
Jika jumlah protein terus meningkat
maka protein sel dipecah jadi asam amino, yang terbagi menjadi dua proses;
deaminasi atau transaminasi. Deaminasi; proses pembuangan gugus amino dari asam
amino dalam bentuk urea. Transaminasi; proses perubahan asam amino menjadi asam
keto. Banyaknya atau keadaan asam amino dalam darah tergantung pada
keseimbangan antara pembentukan asam amino dan pengunaannya. Jika asam amino
yang dibentuk banyak maka asam amino yang terdapat dalam darah juga
banyak. Penyakit yang ditimbulkan karena gangguan metabolisme protein adalah
penyakit kurang energi dan protein, diabetes mellitus dan diabetes insipidus.
3.2. Saran
a. Diharapkan kepada seluruh masyarakat untuk dapat memenuhi asupan protein, agar dapat tumbuh dengn sehat.
b. Agar seluruh ibu-ibu memperhatikan gizi anak, terutama asupan proteinnya, agar tidak ada lagi penderita gizi buruk.
c. Kepada tenaga kesehatan untuk dapat mengadakan penyuluhan kepada masyarakat tentang gizi, terutama tentang protein.
d. Diharapkan masyarakat atau pun pembaca mau ikut serta menggalakkan program tentang pemberantasan gizi buruk, untuk mencapai Indonesia sehat
Makasih makalahnya...sangat membantu
BalasHapusHarga Hp Terbaru
Makasih makalahnya...sangat membantu
BalasHapusHarga Hp Terbaru