Protein

PROTEINProtein merupakan komponen utma dlm sel hidup. Fungsi utama : Unsur pembentuk struktur sel mis. dlm rambut, kolagen, jaringan penghubung, membran sel. Sebagai protein aktif: enzim (katalisator), hormon, hemoglobin (pembawa O2) toksin, antibodi/anti gen dll.

Protein dari kata protos atau proteos berarti: pertama atau utama

Proses kimia dlm tubuh dpt berlangsung krn adanya enzim, protein yg berfungsi sebagai biokatalis.Hemoglobin dlm butir-butir darah merah atau eritrosit berfungsi sebagai pengangkut O2 ke paru-paru keseluruh bagian tubuh.Tumbuhan membentuk protein dari CO2, H2O, dan seny. N.

Ciri-ciri molekul proteinMassam molekul relatif besar, ribuan sampai jutaanUmumnya terdiri 20 macam asam amino, berikatan sec. kovalen membentuk rantai polipeptida.Terdpt ikatan kimia lain, ikatan hidrogen, ikatan hidrofob(apolar), ikatana ion, elektrostatik dan van Der WaalsStrukturnya tdk stabil seperti pH, temperatur, radiasiUmumnya reaktif dan sangat spesifik krn adanya gugus samping yg reaktif, sept. gugus kation, anion,hidroksil aromatik, hidroksil alifatik, amina, amida, tiol, dan heterosiklik.

ASAM-ASAM AMINOAsam amino adalah asam karboksilat yang mempunyai gugus amino (gugus NH2 pada atom karbon alfa dari posisi gugus kaarboksilat

R - CH - COOH NH2

Berdasarkan sifat polarity gugus R pada as amino dibagiAs amino tak mengutub (non polar) atau hidrofob: Alifatik: alanin, lesin, isolesin, valin, prolin Aromatik: fenilalanin, triptofan dan atom S (metioanin)

2. As amoni gugus R mengutub, mudah larut dlm air, krn gugus R mengutub dpt membentuk ikatan H dgn molekul air: serin, treonin, tirosin oleh gugus hidroksil. Asparagin, glutamin oleh gugus amida, sistein gugus sulfahidril (-SH)

3. As amoni gugus R bermuatan negatif (asam): aspartat dan glutamat memp. Dua gugus karboksil

4. As amoni gugus R mermuatan positif (basa)terdiri dari lisin, arginin dan histidin

Gol. Asa amino yg jarang terdpt dlm protein: 4-hidroksiprolin, 5-hidroksilisin, desmosin, isodesmosin

Beberapa as amino nonprotein: -alanin, asam jengkolat, sitrulin, ornitin

Pada umumnya asam amino larut dalam air dan tdk larut dlm pelarut non polar seperti eter, aseton dan kloroform

Berbeda dgn karboksilat dan amino yang tdk larut dlm air ttp larut dlm pelarut organik. Perbedaan ini disebabkan krn asam amino memp titik lebur yg tinggi dibanding amino dan as karboksilat, selain itu asam amino cenderung memp struktur yg bermuatan dan mempunyai polaritas yang tinggi

Apabila as amino dalam air ditambah basa, maka as amino akan terdpt dalam bentuk I krn konsent ion OH- yg tingi mampu mengikat ion H+ yg terdpt pd NH3+

H2N CH COO-+H3N-CH-COOH R R dalam basadlm asam (I) (II)

Asam amino ditambahkan asam, maka konsentrasi ion H+ yang tinggi mampu berikatan dgn COO-, shg terbentuk gugus COOH dgn demikian as amino terdpt dlm bentuk II

Penggolongan:As amino yang dpt disintesis dlm tubuh kita disebut as amino esensial (hrs diperolah dlm makanan sumber protein)As amino yg tdk dpt disintesis disebut as amino nonesensial (dptdlm tubuh)

Sifat asam-basa asam aminoDlm larutan netral as amino selalu dlm bentuk ion berdwikutub (zwitterion)

R-CH(NH2)-COOHR-CH(NH3+)-COO-tak berdisosiasiion dwikutubAlanin merupakan suatu asam berbasa dua terprotonasi sempurna, dpt memberikan kedua protonnya bila dititrasi dgn basa

NH3+ - CHR-COOH OH- NH3+ - COO- + H+

NH3+ - CHR-COO- OH- NH2 - COO- + H+

Reaksi Kimia asam aminoReaaksi NinhidrinReaaksi SangerReaksi Dansil KloridaReaksi EdmanReaksi basa shiff

Analisis asam aminoKromatografi partisiKromatografi penukar ionKromatografi kertasKromatografi lapis tipis

PEPTIDAAsam amino yang berikatan satu dengan yg lain disebut peptida. Apabila jumlah yg berikatan tdk lebih 10 molekul disebut oligopeptida.Peptida yg dibentuk oleh dua as amino disebut dipeptidaPolipeptida ialah peptida yg molekulnya terdiri dari banyak molekul asam amino.Protein ialah suatu polipeptida yg terdiri atas lebih 100 as amino

Fungsi ProteinEnzim Ribonuklease: mengkatalisa hidrolisa RNASitokrom: proses pemindahan elektronTripsin: pemutusan ikatan peptida2. Pembangun-keratin terdapat dlm kulit, kuku, bulu ayamfibroin: dlm kokon ulat sutrakolagen: serabut dlm jaringan penyambung3. Kontraktildinein: terdpt dalam rambut getar

5. HormonInsulin mengatur metabolisme glukosa6. RacunRisin, protein racun pada berasracun ulau suatu protein yg menyebabkan terhidrolisanya fosfogliserida yg terdpt dlm membran sel7. PeelindungAntibodi protein yg hanya dibentuk jika ada anti genfibrinogen: sumber pembentuk fibrin proses pembekuan darah8. CadaanganOvalbumin: terdpt pd putih telurKasein: protein susuZein: protein dlm biji jagung

Struktur ProteinPrimerSekunderTersierKuwaartener

Penggolongan ProteinFiber: beberapa rantai protein polipeptida yang berhubungan satiu dengan yg lain dgn ikatan silang hingga merupakan bentuk serat atau serabut yg stabil

Globular: berbentuk bulat atau elips terdiri rantai pilopeptida yg berlipatProtein ini larut dlm air, larutan asam atau basa dan etanol

3. Protein gabungan: protein yng berikatan dgn seny. Yg bukan proteinMukoprotein: gabungan antara protein dgn karbihidrat (heksosamin)Lipoprotein: gabungan antara protein yg larut dlm air dengan lipidNukleoprotein: gabungan antara protein dgn asam nukleat

Sifat-sifat proteinIonisasi: asam amino dpt larut dlm air membentuk ion memp. Muatan positif dan begatifDenaturasi: perubahan konformasi alamiah menjadi konformasi yg tdk menentu. Protein mengalami koagulasi pada suhu 50C atau lebih 3. Viskositas (kekentalan): tahanan yg timbul adanya gesekan antara molekul molekul di dlm zat cair yg mengalir4. Kristalisasi: Biasa dilakukan dgn penambahan garam amonium sulfat atau NaCl dengan pH pada titik isoelektriknya5. Sistem koloid: yg mudah menembus membran adalah zat yg dpt mengkristal disebut kristaloid.Golongan yg tak dpt menembus membran disebut koloid

Penggolongan ProteinFiberGlobularGabungan

Sifat ProteinIonisasiDenaturasiViskositasKristalisasiKoloid

Fiber: beberapa rantai polipeptida yg memanjang dihub satu dgn lain olh ikatan silang merupakan bentuk serat atau serabut.Keratin: protein yg mengandung banyaak sistin yg terdpt dlm bulu domba, rambut, kulit, kuku, sutera alamKolagen: protein yg terdpt pd jaringan ikat terdiri dr glisin, prolin, dan hidroksi prolin

Globular berbentuk bulat atau elips terdiri rantai polipeptida yg berlipat. Larut dlm air, dlm larutan asam atau basa dan dalam etanol. Contoh: albumin, globulin, histon dan protamin

Albumin: larut dlm air dan dpt teroagulasi oleh panas. Terdpt pd serum darah dan putih telurGlobulin: Sukar larut dlm air ttp larut dlm larutan garam netral (NaCl encer). Terdpt dalam serum darah, otot dan jaringan lainGabungan: protein yang berikatan dgn senyawa yg buykan protein. Gugus bukan protein ini disebut gugus prostetikJenis prot gabungan: monoprotein, glikoprotein, lipoprotein, dan nukleoprotein.

Mukoprotein: gabungan antara protein dan karbohidrat dgn kadar lebih 4%(karbohidrat yg terikat polisakarida yg mengandung N-asetilheksosamina bergabung dgn asam uronat. Mukoprotein mudah larut terdpt pada putih telur, serum darah, urine wanita hamilGlikoprotein: terdiri protein dan karbidrat dgn kadar heksosamina kurang 4%Lipoprotein: gab protein yang larut dlm air dgn lipid terdpt: serum darah, otak, jaringan syaraf (lesitin dan kolesterol)Nukleoprotein: gabungan proteim dgn asam nukleat. Terdpt dlm inti sel.

Ionisasi: Protein yg larut dlm air membentuk ion bermuatan positif (suasana asam) dan negatif (suasana basa)Pada ttk isolistrik protein memp muatan positif dan negatif sama, shg tdk bergerak ke arah elektroda positif maupun negatif apabila ditempatkan di antara kedua elektroda tsb.pH diatas titik isolistrik protein bermuatan negatif, sdgkan dibawah iso listrik protein bermuatan positif

Mengendapkan protein dgn ion logam diperlukan pH larutan di atas ttk isolistrik, sedangkan pengendapan ion negatif memerlukan pH di bawah isolistrik

Ion logam yg mengendapkan protein: ion Ag, Ca, Zn, Hg, Fe, Cu, dan Pb.Ion negatif mengendapkan protein: ion salisilat, ion triklorasetat, sulfosalisilat.

Berdasarkan sifat tersebut putih telur dan susu dpt digunakan sebagai antidotum atau penawar racun bila kecacunan logam berat.

Denaturasi: Perubahan konformasi alamiah menjadi konformasi yg tdk menentu kadang2 berlangsung secara reversibel kadang tidak.Penggumpalan protein biasanya didahului oleh proses denaturasi yg berlangsung pd ttk iso listrik protein tsb.Protein mengalami koagulasi bila dipanaskan suhu 50C atau lebih.Disamping pH, logam berat, denaturasi dpt pula terjadi oleh adanya gerakan mekanik, alkohol, aseton, eter dan detegen.

ViskositasAdalah tahanan yg timbul oleh adanya gesekan antara molekul-molekul di dlm zat cair yg mengalir.Suatu larutan protein dlm air memp viskositas atau kekentalan lebih besar dari pd viskositas air sebagai pelarutnya.

Viskositas berbanding lurus dgn konsentrasi ttp berbanding terbalik dgn suhu

Larutan protein yang molekulnya panjang viskositasnya lebih besar dibanding yang molekulnya pendek.

KristalisasiBanyak protein dpt diperoleh dgn cara kristal, walaupun ada yg dgn mudah dan ada yang sulit. Pepsin, tripsin, katalase, urease dpt diperoleh dlm bentuk kristal. Albumin pada serum atau telur sukar dikristalkan.

Proses kristalisasi protein dilakukan menambahkan garam amoniumsulfat atau NaCl pd larutan dgn pengaturan pH pada ttk isolistriknya.

Pd dasarnya usaha dilakukan utk menurunkan kelarutan protein dan ternyata pd ttk isolistriknya kelarutan protein kecil, shg mudah dapat dikristalkan

KoloidKoloid yaitu zat yg tdk dpt menembus membran atau kertas perkamen

Protein memp melekul besar dan karenanya bersifat koloid. Sisten koloid adalah sisten heterogen yg terdiri dua fase, yaitu partikel kecil yang terdispersi dan medium atau pelarutnya.

Koloid memp ukuran 1 mmikron sampai 100 mmikron