Disusun oleh : Yelmida A. *PROTEIN

*Berasal dari bahasa Yunani :

Protos

Gerardus Mulder (1838) of prime importanceyang pertama atau yang terpenting Molekul yang sangat vital untuk organisme

Sifat fisik dan kimiawi dipengaruhi oleh asam amino penyusunnya*PROTEIN

PROTEIN :*Zat organik terbanyak dalam sel hidup 40 70 %, zat yang paling utama pada kulit, otot, urat, syaraf, darah, enzim, anti bodi dan hormon polimer alam yang disusun oleh rantai asam amino melalui ikatan kovalen yang spesifik : PEPTIDA

molekul protein single terdiri dari ratusan ribuan unit asam amino, yang disusun oleh 20 jenis asam amino

KOMPOSISI UNSUR-UNSUR PENYUSUN PROTEIN*

Fungsi protein* Source of energy (4kcal/gram) Growth, Maintenance ,Repair Enzymes Hormones and Antibodies Fluid Balance Acid/Base Balance (buffers)Transporter of substances

KLASIFIKASI PROTEIN*Berdasarkan komposisi Berdasarkan konformasi Berdasarkan fungsi biologis

Berdasarkan Komposisi : a. Protein sederhana : pada hidrolisisnya hanya menghasilkan asam aminob. Protein konjugasi : pada hidrolisis dihasilkan asam amino dan komponen organik dan anorganik lain (Gugus PROSTETIK). Misal : nucleo protein, lipo protein, fosfo protein, metallo protein, gluco protein

II. Berdasarkan Konformasi :Protein Serat : zat pembentuk struktur pada hewan, tidak larut dalam air. Merupakan serat yang kaku, kuat dan dibangun oleh rantai polipeptida yang ditata sejajar sepanjang satu sumbu. Misal : keratin, kolagen, sutera*

b. Protein Globular : rantai polipeptida melipat ke dalam menjadi bentuk globular (bulat). Umumnya larut dalam air , mempunyai fungsi yang mobil dan dinamis dalam sel. Misal : enzim, hormon, haemoglobin, mioglobin.

c. Protein dengan konformasi antara serat dan globular : protein yang bentuknya seperti serat tapi larut dalam air dan larutan garam. Misal : myosin dan fibrinogen*

*

III. Berdasarkan Fungsi Biologis *Sebagai Enzim : katalis biologis Protein Cadangan , misal : ovalbumin, caseinProtein Transport , misal : haemoglobin,myoglobin, lipoprotein Protein Pelindung , misal : antibodi, fibrinogenHormon ; hormon insulinProtein Struktural, misal : glucoprotein merupakan dinding selProtein Kontraktil , misal : Myosin,filamen tebal dalam myofibrilToksin , misal : bisa ular

ASAM AMINO / AMINO ACID* Gugus R rantai samping , berbeda-beda pada setiap jenis asam amino

*Merupakan monomer yang menyusun proteinAda 20 jenis asam amino pembentuk protein yang disebut sebagai asam amino standarGugus amino terikat pada atom C a gugus karboksilatMempunyai konfigurasi L ( sejenis dengan gliseral dehid ), kecuali asam amino glisin

*Asam amino dapat digolongkan menjadi dua kelompok yaitu asamasam amino eksogen asam amino endogen.Asam amino endogen dapat dibentuk dalam tubuh manusia, Sedangkan 10 asam amino eksogen tidak dapat dibentuk oleh tubuh manusia, karena itu disebut asam amino esensial, artinya harus didapatkan dari makanan Untuk orang dewasa, jumlah asam amino essensial 8 macam

ASAM AMINO (AMINO ACIDS)*Essential (10)PhenylalanineValineThreonineTryptophanIsoleucineMethionineHistidineArginineLeucineLysineNonessential(10)AlanineAsparagineAspartic acidCysteineGlutamic acidGlutamineGlycineProlineSerineTyrosineConditionally essential (3)CysteineGlutamineTyrosine

Jenis- dan struktur asam amino*

*

*

*Perbedaan rantai samping R menyebabkan perbedaan dari jenis asam amino, seperti :-. Struktur-. Ukuran -. Muatan elektrik-. Sifat kelarutan di dalam airAsam amino yang paling sederhana adalah Glycine, dimana R = H

SIFAT-SIFAT ASAM AMINO*1). Dalam larutan, kedua gugus (asam dan amino) bersifat dipolar ion (zwitter ion) Seperti larutan yang mempunyai moment dipol tinggi

*Misal, asam amino alanin mempunyai rantai samping netral. Alanin dapat digunakan untuk menggambarkan sifat asam amino pada berbagai pHBentuk dipolar ion dari alanin adalah :

*2). Bersifat amphoter, yaitu dapat bersifat sebagai asam pada pH tinggi dan bersifat sebagai basa pada pH rendah

*3) Jika asam amino diletakkan dalam medan listrik, maka asam amino akan bergerak ke katoda pada pH rendah dan bergerak ke anoda pada pH tinggiTitik disaat asam amino tidak lagi bergerak ketika diletakkan dalam medan listrik disebut : titik isoelektrik, atau pH isolelektrik (pI ). Harga pIsoelektrik merupakan rata-rata dari dua harga pKa. Misal (pKa1 + pKa2) / 2 . Diagram pH untuk alanin :

*

*4) Bersifat optis aktifSemua asam amino bersifat chiral, kecuali glycine dan mempunyai konfigurasi leuvo, L,(sama seperti glyceraldhyde) pada carbon a

*5). Kristal non volatil yang meleleh dengan terdekomposisi pada T tinggi

6). Tak larut dalam pelarut non polar, cukup larut dalam air

*Klasifikasi Asam aminoDiklasifikasikan berdasar gugus R (rantai samping)Biasanya mempunyai sifat-sifat seperti: hidrofobik / hidrofilik, polar/non polar, ada / tidaknya gugus terionisasiAROMATIKPOLARACIDIC (-)BASIC (+)NON POLAR

*Asam amino non polarMemiliki gugus R alifatik Glisin, alanin, valin, leusin, isoleusin dan prolinBersifat hidrofobik. Semakin hidrofobik suatu a.a seperti Ile (I) biasa terdapat di bagian dalam protein.Asam amino polarMemiliki gugus R yang tidak bermuatanSerin , threonin, cystein, metionin, asparagin, glutaminBersifat hidrofilik mudah larut dalam airCenderung terdapat di bagian luar protein

*Asam amino dengan gugus R aromatik Fenilalanin, tirosin dan triptofanBersifat relatif non polar hidrofobikAsam amino dengan gugus R bermuatan (+) Lisin, arginin, dan histidin Punya gugus bersifat basa pada rantai samping Bersifat polar terletak di permukaan protein dapat mengikat air.Asam amino dengan gugus R bermuatan (-)Aspartat dan glutamatMempunyai gugus karboksil pada rantai sampingnya bermuatan (-) / acid pada pH 7

Synthesis of Amino AcidsReaksi SN2 dari -Halo Acids dengan NH3

*

Alkylation of a Diethyl Malonate Derivative*3 . Strecker Synthesis

Peptida & Protein *Proteins : polimer dari asam amino yang rantainya panjang dan tak bercabang Peptida : polimer asam amino yang rantainya pendek Tiap as.amino dalam peptida dan protein disebut residu as.amino

Ikatan dalam peptida / protein*

*Asam amino dengan bantuan enzim akan berpolimerisasi membentuk rantai Amida, yang biasa disebut peptida.

Ikatan a -amino ini disebut : IKATAN PEPTIDA Protein dapat terdiri dari satu atau lebih rantai polipeptida dan juga dapat berasosiasi dengan molekul atau ion lain

Sebuah molekul yang terdiri dari dua buah asam amino disebut : dipeptida. Kalau ada tiga asam amino disebut : tripeptida , dst

*Dipeptida terjadi melalui penggabungan dua molekul as.amino dengan melepaskan satu molekul air,(H20)Dipeptida

TRIPEPTIDA*aa1aa2aa3Tripeptida terjadi melalui penggabungan tiga molekul as.amino ikatan peptida

*Suatu rantai polypeptida, residu N-terminal berada sebelah kiri dan residue C-terminal disebelah kananPolypeptida

**STRUKTUR ASAM AMINO dalam Protein :

PrimerSekunderTertierkuarterner

*Struktur Primer : Struktur rantai polipeptida linier yang terjadi karena ikatan peptida residu asam amino dengan residu asam amino lainnya. Pada struktur primer dapat dianalisis : - Urutan aa dalam suatu rantai poli peptida - Jenis aa penyusun rantai - Jumlah aa

Urutan dan jenis asam amino dapat dianalisa dengan metoda Sanger atau Edman untuk residu asam amino ujung-N dan reduksi dengan LiBH4 untuk residu asam amino ujung-C*STRUKTUR ASAM AMINO DALAM PROTEIN

Struktur Primer, suatu rantai protein*

2. Struktur Sekunder*Struktur sekunder protein distabilkan oleh ikatan Hidrogen

Bila ikatan hidrogen terjadi antara atom H dr gugus amino residu asam amino-1 dengan atom O dari gugus carbonil residu asam amino-4, akan terjadi struktur sekunder a3,6 Helix

Untuk struktur - pleated sheet, ikatan hidrogen terjadi antar rantai peptida

*

*3. Struktur Tersier : Struktur sekunder yang membelok dan berlipat ke dalam tiga dimensi, membentuk protein serat dan globular

Protein globular myoglobin, dengan gugus heme

*Hemoglobin adalah protein globular yang berfungsi sbg alat transports oxygen dalam darahHemoglobin terdiri dari 4 subunit polypeptida (2, & 2 )Tiap subunit protein membawa gugus heme 4. Struktur Kwarterner : Merupakan gabungan antara struktur-struktur tertier.

Banyak protein BM tinggi merupakan agregat dari beberapa sub unit. Agregat ini menyebabkan terjadinya struktur kwarterner protein. Misal pada hemoglobinHemoglobin

*

Sifat-sifat fisika kimia protein*Sifat fisikokimia setiap protein tidak sama, tergantung pada jumlah dan jenis asam aminonya.

Berat molekul protein sangat besar

Ada protein yang larut dalam air, ada pula yang tidak dapat larut dalam air, tetapi semua protein tidak larut dalam pelarut lemak / non polar.

Sifat-sifat fisikokimia protein*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

Makanan sumber protein*Makanan yang mengandung protein: Daging, ikan, telur 47%Cereals 19%Sayur dan buah-buahan 7% Dairy products 21%Tumbuhan polong2an 5.4%

Soybeans / kedele sbg sumber protein*Kedele termasuk tumbuhan polong2anMengandung semua jenis asam amino essensial yang dibutuhkan untuk kesehatanKualitas asam amino essensial nya ekivalen dengan protein dalam daging, susu dan telur