Protein

A. Pengertian Protein dan Penamaannya

           Kata protein berasal dari bahasa Mesir “proteus” yaitu “yang utama”. Protein adalah sumber asam-asam amino yang mengandung unsur-unsur C, H, O, dan N ada pula yang mengandung unsur S dan P. Protein tersusun dari beberapa asam amino yang saling berikatan.Terdiri dari rantai-rantai panjang asam amino yang terikat satu sama lain dalam ikatan peptida.Disamping itu mengandung unsur-unsur fosfor, besi, iodium, dan kobal dan berfungsi sebagai enzim katalis, hormon dan antibodi

Ada beberapa penamaan asam amino yaitu

Asam amino	Singkatan 3 huruf
alanin	Ala
arginine	Arg
Asparagine	Asn
Aspartic acid	Asp
Cysteine	Cys
Glutamine	Gln
Glutamic acid	Glu
Glycine	Gly
Histidine	His
Isoleucine	Ile
Leucine	Leu
Lysine	Lys
Methionine	Met
Proline	Pro
Serine	Ser
Therionenine	Thr
Tryptophan	Trp
Tyrosine	Tyr
valin	Val

B.  Klasifikasi berdasarkan bentuk molekulnya:

1.      Protein Bentuk Serabut (fibrous)

Protein ini terdiri atas beberapa rantai peptida berbentuk spiral yang terjalin satu sama lain, sehingga menyerupai batang yang kaku. Karakteristik protein bentuk serabut adalah rendahnya daya larut, mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi untuk tahan terhadap enzim pencernaan. Kolagen merupakan protein utama jaringan ikat yang membentuk jaringan penyambung. Elastin terdapat dalam urat, otot, arteri (pembuluh darah) dan jaringan elastin lain. Keratini adalah protein rambut dan kuku. Miosin merupakan protein utama serat otot.

2.      Protein Globuler

Berbentuk agak bulat,karena rantai-rantai melipat bertumpukan dan terdapat dalam cairan jaringan tubuh. Protein ini larut dalam larutan garam dan encer, mudah berubah dibawah pengaruh suhu, konsentrasi garam dan mudah denaturasi. Albumin terdapat dalam telur, susu, plasma, dan hemoglobin. Globulin terdapat dalam otot, serum, kuning telur, dan gizi tumbuh-tumbuhan. Histon terdapat dalam jaringan kelenjar kaya akan lisina dan arginina, seperti pankreas. Protamin dihubungkan dengan asam nukleat, dan tidak mengandung sisteina, metionina, tirosina atau triptofan juga kaya arginina.

3.      Protein Konjugasi

Merupakan protein sederhana yang terikat dengan bahan-bahan non-asam amino. Nukleoprotein terdapat dalam inti sel dan merupakan bagian penting DNA dan RNA. Nukleoprotein adalah kombinasi protein dengan karbohidrat dalam jumlah besar. Bersenyawa dengan asam nukleat. Lipoprotein terdapat dalam plasma-plasma yang terikat melalui ikatan ester dengan asam fosfat seperti kasein dalam susu. Dan bersenyawa dengan lipid seperti fosfogliserida atau koresterol. Mukoprotein bersenyawa dengan >4% karbohidrat. Metaloprotein adalah protein yang terikat dengan mineral seperti feritin. Hemosiderin adalah protein dimana mineralnya adalah zat besi, tembaga dan seng. Glikoprotein bersenyawa dengan <4 % karbohidrat.

C. Klasifikasi berdasarkan struktur dan sifat gugus R (rantai samping)

1.      Asam amino polar, R tidak memiliki muatan contohnya ser, Thr, cys, Asn, dan Gin

2.      Asam amino non polar , R bersifat alifatik contohnya Gly, Ala, Pro, Val, Leu, Ile, Met

3.      Asam amino yang bersifat aromatic contohnya Phe, Trp, Tyr

4.      Asam amino dengan R bermuatan positif contohnya Lys, Arg, His

5.      Asam amino dengan R bermuatan negative contohnya Asp, Glu

D. Sifat-sifat Protein

           Sifat fisikokimia setiap protein tidak sama, tergantung pada jumlah dan jenis asam aminonya. Bila dalam suatu larutan protein ditambahkan garam, daya larut protein akan berkurang, akibatnya protein akan terpisah sebagai endapan. Peristiwa pemisahan protein  ini disebut salting out. Apabila protein dipanaskan atau ditambahkan alkohol maka protein akan menggumpal. Protein dapat bereaksi dengan asam dan basa Ada protein yang larut dalam air, ada pula yang tidak dapat larut dalam air, tetapi semua protein tidak larut dalam pelarut lemak.

Struktur protein terdiri dari 4 macam struktur, yaitu sebagai berikut:

1)      struktur primer

Struktur primer protein merupakan rentetan asam-asam amino dalam suatu molekul protein. Ciri-ciri struktur primer: Sifat kovalen pada ikatan peptida stabil, tidak dipengaruhi oleh : pH, pelarut.  Atom-atom C, H, N  terletak pada satu bidang datar. R diproyeksikan pada arah tertentu pada bidang.

2)      Struktur Sekunder

Struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut: alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral. beta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H); Struktur sekunder salah satunya terdapat dalam keratin

3)      Struktur Tersier

Gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder akan menghasilkan struktur tiga dimensi yang dinamakan struktur tersier. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan atau suatu bulatan.

4)      Struktur Kuartener

Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener. Sebagai contoh adalah molekul hemoglobin manusia yang tersusun atas 4 sub unit molekul protein yang disebut globin

E.  Sintesis Protein

Sintesis protein adalah proses pembentukan protein dari monomer peptida yang diatur susunannya oleh kode genetik. Sintesis protein dimulai dari anak inti sel, sitoplasma dan ribosom. Sintesis protein terdiri dari 2 tahapan besar yaitu, transkrip dan sitranslasi. Kode untuk asam amino tidak esensial dapat disintesa oleh DNA. Ini disebut dengan DNAtranskripsi. Kemudian mRNA hasil transkripsi di proses lebih lanjut di ribosom atau retikulum endoplasma, disebut sebagai translasi. Dari makanan kita memperoleh Protein. Di sistem pencernaan protein akan diuraikan menjadi peptid peptid yang strukturnya lebih sederhana terdiri dari asam amino. Hal ini dilakukan dengan bantuan enzim.

Tubuh manusia memerlukan 9 asam amino. Artinya kesembilan asam amino ini tidak dapat disintesa sendiri oleh tubuh esensial, sedangkan sebagian asam amino dapat disintesa sendiri atau tidak esensiil oleh tubuh. Keseluruhan berjumlah 21 asam amino. Setelah penyerapan di usus maka akan diberikan ke darah. Darah membawa asam amino itu ke setiap sel tubuh

Metode Pembuktian Protein dengan analisa protein

a)   analisis kualitatif

a.    Reaksi xantoprotein

Larutan HNO₃ pekat+Larutan protein. Endapan putih yang berubah menjadi kuning bila dipanaskan. Reaksi yang terjadi ialah nitrasi pada inti benzena yang terdapat dalam protein. Jika (+) u/protein yangmengandung tirosin, fenilalanin dan triptofan.

b.   Reaksi hopkins-cole

Larutan protein yang mengandung triptofan direaksian dengan Reaksi hopkins-cole yang mengandung asam glikoksilat. H₂SO₄ dituangnkan perlahan sehingga membentuk lapisan dibawah larutan protein.beberapa saat membentuk cincin ungu antara kedua lapisan.

c.    reaksi millon

     pereaksi millon adalah larutan merkuro dan merkuri nitrat dalam HNO₃. pereaksi +larutan protein → endapan putih dipanaskan menjadi merah. Reaksi ini (+) untuk fenol-fenol, karena terbentuknya senyawa merkuri dengan gugus hidroksifenil yang berwarna.

d.   Reaksi Natrium nitroprusida

Natrium pusida dalam larutan NH4 → warna merah dengan protein yang mempunyai gugus S-H bebas. Jadi protein yang mengandung sistein dapat menghasilkan (+).

e.    Reaksi Sakaguchi

     Pereaksi yang digunakan adalah naftol dan natriumhipobromit. Pada dasarnya reaksi ini memberikan positif apabila ada gugus guanidin. Jadi arginin atau protein yang mengndung arginin dapat menghasilkan warna merah.

f.    Metode Kjeldahl

     merupakan metode yang sederhana untuk penetapan nitrogen total pada asam amino, protein dan senyawa yang mengandung protein. Sampel di destruksi dengan H2SO4 dan dikatalis dengan katalisator sehingga → menghasilkan amonium sufat. Setelah pembebasan alkali dengan kuat, amonia yang terbentuk disuling uap secara kuantitatif kedalam larutan penyerap dan ditetapkan secara titrasi.  

g.   Reaksi Sakaguchi

     Pereaksi yang digunakan adalah naftol dan natriumhipobromit. Pada dasarnya reaksi ini memberikan positif apabila ada gugus guanidin. Jadi arginin atau protein yang mengndung arginin dapat menghasilkan warna merah.

h.   Metode Kjeldahl

     merupakan metode yang sederhana untuk penetapan nitrogen total pada asam amino, protein dan senyawa yang mengandung protein. Sampel di destruksi dengan H2SO4 dan dikatalis dengan katalisator sehingga → menghasilkan amonium sufat. Setelah pembebasan alkali dengan kuat, amonia yang terbentuk disuling uap secara kuantitatif kedalam larutan penyerap dan ditetapkan secara titrasi.  

F.  Denaturasi protein

Denaturasi protein adalah hilangnya sifat-sifat struktur oleh ikatan hidrogen dan gaya-gaya sekunder lain yang mengutuhkan molekul itu. Faktor yang menyebabkan denaturasi protein antara lain: suhu, pH, detergen, radiasi, zat pengoksidasi atau pereduksi. Pada protein yang mengalami denaturasi proteinnya akan mengendap karena gugus-gugus yang bermuatan positif dan negatif dalam jumlah yang sama atau netral atau dalam keadaan titik isoelektrik. Pada denaturasi terjadi pemutusan ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik dan ikatan garam hingga molekul protein tidak punya lipatan lagi.Garam-garam seperti misalnya natrium klorida dalam konsentrasi tertentu dapat menyebabkan denaturasi atau koagulasi. Pada protein telur mudah terdenaturasi oleh adanya panas dan tegangan muka bila putih telur tersebut diaduk sampai menjadi buih.Protein yang telah ,mengalami denaturasi akan memberikan beberapa perubahan dalam bebrapa hal seperti :1.Viskositas naik ( karena mol menjadi asimetris dan lipatan hilang ) 2.Rotasi optis larutan protein meningkat

G. Sumber protein

Sumber protein dapat dibagi dua yaitu sumber dari tumbuhan (protein nabati) contohnya kacang-kacangan seperti kedelai, beras, jagung, gandum, dan buah-buahan dan sumber dari hewan(protein nabati) yaitu daging, susu, telur, ikan dan sebagainya

H. Kegunaan

           Untuk membangun dan mengganti sel-sel jaringan tubuh manusia, pembentukan ikatan-ikatan esensial tubuh, mengatur keseimbangan air, memelihara netralitas tubuh, pembentukan anti bodi, mengangkut zat-zat gizi, sebagai sumber energi