Asam Amino dan Protein Biokimia

ASAM AMINO DAN PROTEIN

MAKALAH

Disusun untuk Memenuhi Tugas Matakuliah Biokimia Yang Dibimbing Oleh : Drs. I Wa Wayan yan Sumberartha

Dilakukan Oleh

:

Kelom Kelompok pok : VIII VIII . Moh Sholeh Sholeh !l"#oy !l"#oyyi yim m $%&%' $%&%'()& ()&%'* %'*+, +, (. -inya /l0 /l0a Wa Warhani $%&%'()&%'1%, %. Sulistiana $%&%'()&%'*,

/-IV23SIT!S -2423I M!5!-4 6!K/5T 6!K/5T!S !S 72-DIDIK!72-DI DIK!- M!T2M!T M!T2M!TIK! IK! D!- I5M/ 72-42T!8/!- !5!M 9/3/S!- BIO5O4I S27T2MB23 (&%

Kata Pengantar

7ui syukur kami panatkan kehairat !llah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia"nya kepaa kami sehingga kami berhasil menyelesaikan Makalah ini yang alhamulillah tepat paa ;aktunya engan uul serta 0ungsi> kegunaan> persamaan an peranan antara keuanya. Saya menyaari bah;a makalah ini masih auh ari sempurna> Oleh karena itu kritik an saran ari semua pihak  yang bersi0at membangun selalu saya harapkan emi kesempurnaan makalah ini. Terimakasih kepaa orang tua kami yang mensuport kami> menoaakan kami> memberikan kami kasih sayang yang sangat besar an selalu ai panutan kami. Tak luput  uga. banyaknya bantuan ari osen pembimbing kami yang engan sabar memberikan saran an kritik yang membangun engan memberikan kami bantuan berupa konsultasi langsung  bersama senior kami yang lebih berpengalaman. Semoga engan rampungnya makalah ini bisa memberikan pemahaman yang lebih terhaap kami an sebagai tana bah;a kami telah mempelaari engan sungguh"sungguh tentang kaian ari !sam !mino an 7rotein. !khir kata> kami sampaikan terima kasih kepaa semua pihak yang telah berperan serta alam penyusunan makalah ini ari a;al sampai akhir.

Malang> % September (&%

 

7enyusun

BAB I Pendahuluan

. 3umusan Masalah . (. %. '.

Bagaimana struktur asam amino an protein se?ara umum@ Bagaimana klasi0ikasi asam amino@ Bagaimana klasi0ikasi protein@ !pa 0ungsi protein se?ara struktural an 0ungsional@

.( Tuuan . (. %. '.

/ntuk mengetahui srtuktur asam amino an protein se?ara umum. /ntuk mengetahui klasi0ikasi asam amino. /ntuk mengetahui klasi0ikasi protein. /ntuk menelaskan 0ungsi protein se?ara struktural an 0ungsional.

BAB II Isi Asam Amin

!sam amino merupakan satuan penyusun protein. !sam amino apat ipanang sebagai turunan ari asam karboksilat> yang satu atom hirogennya iganti oleh gugus amino $-8%,. !sam amino tergolong am0oter yaitu apat beraksi engan asam atau basa. Masing"masing gugus asam amino apat bereaksi> misalnya engan pembentukan garam> esteri0ikasi an oksiasi. 3eaksi umum untuk menunukkan aanya asam amino aalah aksi ninhirin. -inhirin aalah suatu proses yang menyebabkan ekarboksilasi oksiati0 ari asam amino yang menghasilkan AO (>  -8% an alehi engan kehilangan  atom karbon. Senya;a ini kemuian bereaksi engan -8 %  bebas membentuk senya;a kompleks ber;arna biru. Stru!tur Asam Amin

!sam amino merupakan turunan asam karboksilat yang menganung gugus amina. 9ai setiap molekul asam amino sekurang"kurangnya menganung ua buah gugus 0ungsional> yaitu gugus karboksil $"AOO8, an gugus amina $"-8(,. !sam amino apat iperoleh ari hasil hirolisis protein.Struktur asam amino menganung gugus "-8( yang terikat paa atom A al0a $a,> yaitu atom A yang terikat paa gugus karboksil.

!sam (>)"iaminoheksanoat.

Semua asam amino yang itemukan paa protein memiliki ?iri yang sama> yaitu gugus karboksil an amina terikat paa atom karbon yang sama.

Struktur asam amino bentuk al0a se?ara umum

Diantara %&& !sam !mino yang terapat i alam> ua puluhnya berupa unit monomer   protein. Meskipun koe geneti? yang teriri ari tiga huru0 apat mengakomoasikan lebih ari (& !sam amino> namun koon"koon yang aa hanya mengoe ua puluh !sam 5" amoni yang iklasi0ikasikan berasarkan polaritas gugus 3"nya. Baik singkatan maupun tiga huru0 untuk masing"masing asam amino apat iguakan untuk me;akili asam amino alam  peptia. Sebagian protein menganung asam amino tambahan yang terbentuk alam moi0ikasi asam amino yang suah aa alam peptia. Moi0ikasi"moi0ikasi yang terai

 bisa memperluas keberagaman biologis protein engan mengubah aya larut> stabilitas> an interaksi protein"protein ini engan protein yang lain.

Klasi"ikasi Asam Amin

Tanaman an mikroorganisme apat mensitesis protein ari senya;a nitrogen seerhana seperti nitrat. -amun he;an tiak apat melakukannya sehingga harus iproleh ai makanan. Beberapa asam amino apatisintesis ari asam amino lainya melalui proses yang isebut transaminase> tetapi seumlah asam amino lainnya tiak apat isintisa oleh tubuh he;an engan ?ara tb> sehingga asam"asam amino tersebut isebut esensial atau bahasa inggrisnya 8istiin> Isoleusin> 5eusin> 5ysin> Methionin> 7henylalanin> Threonin> Tryptophan> Valin> Seangkan paa ungags aa % yaitu !rginin> 4lisin> 8istiin> Isoleusin> 5eusin> 5isin> Methionin> Sisti> 7henilalanin> Thirosis> Threonin> Tryptophan an Valin

!sam 5""!mino yang terapat alam protein.

!sam amino apat ibagi alam . Berasarkan gugus an rumus bangunannya !sam amino apat ibagi menai:

a. !sam amino yang mempunyai gugus ali0atik  ?ontoh: analin>glisin.isoleusin>leusin>Calin  b. !sam amino yang mempunyai gugus hiroksil ?ontoh: serin an treonin ?. !sam amino yang mempunyai gugus sul0ur  ?ontoh: sistein an metionin . !sam amino yang bersi0at asam ?ontoh: asam asparat>asam glutamat>asparagin an glutamin e. !saam amino yang bersi0at basa ?ontoh: arginine>hiroksilisin>lisin an histinin 0. !sam amino engan ?in?in aromatis ?ontoh: 0enil alanine>tripto0an an tirosin g. !sam amino yang mempunyai gugus imino ?ontoh: prolin an hiroksi prolin

(. Berasarkan 0ungsinya !sam amino apat ibagi ua yaitu: a. !sam amino essensial Aontoh: 0enilalanin>isoleusin>leusin>netionin>lisin>>treonin>tripto0an an Calin  b. !sam amino non essensial Aontoh: alanine> asam asparat> asam glutamat> asparagin> arginin> glisin> glutamin> hiroksiprolin> prolin> histiin> serin> sistein an tirosin

Prtein

Kata protein berasal ari protos atau proteos yang berarti pertama atau utama. 7rotein merupakan komponen penting atau komponen utama sel he;an atau manusia. Oleh Karena itu> protein membentuk tubuh kita an 0ungsinya sebagai at utama alam pembentukan an  pertumbuhan tubuh. Suatu protein ber0ungsi sebagai biokatalis $sama seperti enim, karena kebanyakan  protein meme?ah atau menggabungkan satu molekul engan molekul lain protein akan menghasilkan asam"asam amino. !a (& enis asam amino yang terapat alam molekul protein. !sam"

asam amino ini terikan satu engan yang lain oleh ikatan pertia. 7rotein uah ipengaruhi oleh suhu tinggi> p8> an pelarut organik 7rotein teriri atas satu atau beberapa rantai polipeptia yang mempunyai BM tinggi. 7rotein aalah makromolekul paling rumit. Bilg ma# Perut$  sampai menghabiskan (+ tahun

sebagian

besar

karisnya

hanya

untuk

mempelaari

satu

ma?am

protein:

HEMO%LOBIN&  pemba;a oksigen alam arah. Tetapi> alam beberapa hal protein uga

seerhana. Seperti makromolekul lain> mereka teriri ari untaian panang subunit yang lebih ke?il. yang ikemas menai belitan simetris:= Setiap protein menganung asam amino alam umlah an urutan tertentu. !sam amino saling tarik sehingga rantai protein melilit an memaat> sekalipun tetap lentur
Struktur Prtein

Struktur protein ibagi menai empat tingkatan yaitu struktur primer> sekuner> tertier> an kuartener. Struktur primer terbentuk oleh ikatan peptie antara asam amino membentuk polipeptia. Struktur primer aalah rangkaian asam amino yang membentuk  rantai tunggal an lurus berupa polipeptia.

Beberapa rantai lurus polipeptia apat membentk struktur sekuner yang apat  pilinan atau isebut alfa $, helix dan beta $F, pleated sheet  yang menyerupai lembaran yang  berlipat banyak. Keua enis struktur sekuner ini apat bergabung membentuk struktur  tertier seperti ?ontohnya paa molekul protein yang isebut myoglobin yaitu pigmen merah alam otot yang ber0ungsi menyimpan oksigen.

Keua struktur sekuner ini kemuian apat pula membentuk struktur kuartener  seperti ?ontohnya paa molekul protein yang isebut hemoglobin yaitu pigmen merah alam arah yang bertugas mengikat an mengangkut oksigen. Struktur Primer

Se?ara seerhana> struktur primer protein aalah urutan asam amino penyusun protein yang isebutkan ari kiri $-"terminal, ke kanan $A"terminal,.!! bisa itulis alam singkatan % huru0 atau  huru0.

4ly"7ro"Thr"4ly"Thr"4ly"4lu"Ser"5ys"Ays"7ro"5eu"Met"Val"5ys"Val"5eu"!sp"!la"Val" !rg"4ly"Ser"7ro"!la atau %PT%T%ESK'PLM(K(LNA(R%SPA

Aara penulisan yang terakhir $koe  huru0, lebih banyak igunakan karena lebih praktis. Struktur primer terbentuk karena ikatan peptia antar !! selama proses biosintesis  protein atau translasi. /rutan asam amino apat itentukan engan metoe Degraasi 2man atau Tanem Mass Spe?trophotometry. !tau bisa uga ari hasil translasi in silico gen  pengkoe protein tersebut. Struktur Sekunder

7aa bagian tertentu ari protein> terapat susunan !! yang membentuk suatu struktur yang reguler engan suut"suut geometri tertentu.!a ua struktur sekuner utama yaitu al0a"heliG an beta"sheet.Struktur ini terai akibat aanya ikatan hirogen antar !!.

Struktur Sekuner 7rotein

7aa gambar sebelah kiri> terlihat bah;a struktur al0a"heliG terbentuk oleh H backboneH ikatan peptia yang membentuk spiral imana ika ilihat tegak lurus ari atas> arah  putarannya aalah searah arum am menauhi pengamat $inamakan al0a,. Satu putaran teriri atas %.) resiu asam amino an struktur ini terbentuk karena aanya ikatan hirogen antara atom O paa gugus AO engan atom 8 paa gugus -8 $itanai engan garis ;arna oranye,.

Seperti halnya al0a"heliG> struktur beta"sheet uga terbentuk karena aanya ikatan hirogen> namun seperti terlihat paa gambar sebelah kanan> ikatan hirogen terai antara ua bagian rantai yang pararel sehingga membentuk lembaran yang berlipat"lipat. Tiak semua bagian protein membentuk struktur al0a"heliG an beta"sheet> paa  bagian tertentu mereke tiak membentuk struktur yang reguler. Struktur Tersier

Struktur tersier aalah menelaskan bagaimana seluruh

rantai

polipeptia

melipat

seniri

sehingga

membentuk struktur % imensi. 7elipatan ini ipengaruhi oleh interaksi antar gugus samping $3, satu sama lain. !a  beberapa interaksi yang terlibat yaitu: Interiaksi inik 

Terai antara gugus samping yang bermuatan positi0 $memiliki gugus -8( tambahan, an gugus negati0 $AOO8 tambahan,.

Ikatan Ionik

Ikatan hidrgen

9ika paa struktur sekuner ikatan hirogen terai paa HbackboneH> maka ikatan hirogen yang terai antar gugus samping akan membentuk struktur tersier. Karena paa

gugus samping bisa banyak terapat gugus seperti O8> AOO8> AO-8( atau -8( yang  bisa membentuk ikatan hirogen.

Ikatan hirogen

%a)a Dis*ersi (an Der +aals

Beberapa asam amino memiliki gugus samping $3, engan rantai karbon yang ?ukup  panang. -ilai ipol yang ber0luktuati0 ari satu gugus samping apat membentuk ikatan engan ipol berla;anan paa gugus samping lain.

,em-atan Sul"ida

Aysteine memiliki gugus samping S8 imana apat membentuk  ikatan sul0ia engan S8 paa ?ystein lainnya> ikatan ini berupa ikatan koCalen sehingga lebih kuat ibaning ikatan"ikatan lain yang suah isebutkan i atas.

Struktur .uartener

7rotein atau polipeptia yang suah memiliki struktur tersier apat saling berinteraksi an bergabung menai suatu multimer. 7rotein pembentuk multimer inamakan subunit. 9ika suatu multimer inamakan imer ika teriri atas ( subunit> trimer ika % subunit an tetramer  untuk ' subunit. Multimer yang terbentuk ari subunit"subunit ientik isebut engan a;alan homo> seangkan ika subunitnya berbea"bea inamakan hetero.Misalnya hemoglobin yang teriri atas ( subunit al0a an ( subunit beta inamakan heterotetramer.

Struktur #uartener 7rotein 8emoglobin
Klasi"ikasi Prtein

7rotein apat ibagi alam ( kelompok besar>yaitu . protein seerhana $simple protein,  biasanya hanya menganung asam "amino saa o

albumin

o

globulin

o

glutelin

o

 prolamin

o

albuminoi

o

histon

o

 protamine

(. 7rotein maemuk $?onugate protein, 7rotein yang menganung at lain $prostheti? group, yang berikatan engan protein engan ikatan lain selain ?ara ikatan ion. o

 -ukleo protein

o

4liko protein

o

6os0o protein

o

Kromo protein

o

5ipo protein

o

Metalo protein

Pe*tida

Ikatan peptie aalah ikatan asam amino yang membentuk rantai panang . Ikatan ini terai antara ua asam amino paa gugus yang berlainan yaitu gugus karboksil ari asam amino yang satu engan gugus amino ari asam amino lainnya. Dua asam amino yang ihubugkan oleh ikatan peptie isebut ipeptie> peptie yang teriri ari % asam amino isebut tripeptia an seterusnya. Bila asam amino ini membentuk ikatan rantai yang panang an umlah asam amino yang banyak maka isebut polipeptia Yang isebut rangkaian peptie aalah rangkaian asam amino yang umlahnya kurang ari && asam amino. Sebaliknya bila lebih ari itu suah isebut protein.

/ungsi Prtein se!ara Struktural dan /ungsinal

7rotein yang membangun tubuh isebut  Protein Struktural seangkan protein yang  ber0ungsi sebagai enim>antiboi atau hormon ikenal sebagai Protein Fungsional.

7rotein struktural paa umumnya bersenya;a engan at lain i alam tubuh makhluk hiup Aontoh protein struktural antara lain nukleoprotein yang terapat i alam inti sel an lipoprotein yang terapat i alam membran sel. !a uga protein yang tiak   bersenya;a engan komponen struktur tubuh> tetapi terapat sebagai ?aangan at i alam sel"sel mahluk hiup. Aontoh protein seperti ini aalah protein paa sel telur ayam>  burung>kura"kura an penyu. 7rotein memiliki 0ungsi yang beragam seperti: •

7ertumbuhan an pemeliharaan Karena sebagian protein tubuh berbentuk hormon pertumbuhan> maka 0ungsi protein

termasuk alam pertumbuhan an pemeliharaan. engan proses sintesis an egraasi  protein> pertumbuhan an pemeliharan sel maupun aringan tubuh yang rusak tetap akan tertangani engan baik oleh protein tubuh. •

7embentukan ikaan"ikatan esensial tubuh

8ormon"hormon tubuh an enim merupakan bentukan ikatan"ikatan tubuh yang  bertinak sebagai katalisator atau membantu perubahan"perubahan biokimia yang terai ialam tubuh. engan mengonsumsi protein yang ?ukup maka ikatan"ikatan ini akan  ber0ungsi engan baik. •

Mengatur keseimbangan air  Aairan alam tubuh manusia ipisahkan oleh membran"membaran sel. membran"

membran sel ini neganbantuan protein memiliki 0unsi untuk menaga homeostatis ari ?airan itu seniri> salah satu masalah yang timbul ika terai kekurangan protein> aalah engan terainya eema paa bagian tubuh tertentu. •

 -etralitas Tubuh Sebagian besar aringan tubuh membutuhkan p8 netral untuk menalankan 0ungsinya>

an protein apat bereaksi terhaap asam an basa alam tubuh untuk menaga p8 paa konisi konstan. •

7embentukan !ntiboi Tinggi"renahnya aya tahan tubuh sangat bergantung paa pembentukan antiboi

alam tubuh. an kemampuan tubuh untuk memprouksi antiboi ini sangat bergantung paa tinggi renahnya protein tubuh. sebab protein tubuhlah yang mampu untuk membentuk  enim"enim yang berguna alam pembentukan antiboi ini. •

Mengangkut at gii Dalam hal transportasi sari"sari makanan alam tubuh protein uga memiliki anil

yang sangat besar> sebab sebagian besar ari at"at gii ialam tubuh hanya bisa iangkut oleh protein. •

9uga sebagai Sumber energi

Sumber makanan he;ani seperti telur> susu> ikan> aging> unggas> an kerang. untuk  sumber protein nabati antara lain ka?ang keelai> an hasil olahanya seperti tempe an tahu> serta enis ka?ang"ka?angan lainnya menghasilan banyak sumber energi.

Semua enis protein yang kita makan akan i?erna i alam saluran pen?ernaan menai at yang siap iserap i usus halus>yaitu berupa asam amino"asamamino.!sam amino"asam amino yang ihasilkan ari proses pen?ernaan makanan berperan sangat penting i alam tubuh>untuk: •

Bahan alam sintesis subtansi penting seperti hormon>at antiboi>an organel sel lainnya

•

7erbaikan>pertumbuhan an pemeliharaan struktur sel>ar ingan an organ tubuh

•

Sebagai sumber energi>setiap gramnya akan menghasilkan '> kalori.

•

Mengatur an melaksakan metabolisme tubuh>misalnya sebagai enim$protein mengakti0kan an berpartisipasi paa reaksi kimia kehiupan,

•

Menaga keseimbangan asam basa an keseimbangan ?airan tubuh.Sebagai senya;a  penahanbu0er>protein

berperan

besar

alam

menaga

stabilitas

p8

?airan

tubuh.Sebagai at larut alam ?airan tubuh>protein membantu alam pemeliharaan tekanan osmotik i alam sekat"sekat rongga tubuh. •

Membantu tubuh alam menghan?urkan atau menetralkan at"at asing yang masuk  ke alam tubuh.

BAB III Kesim*ulan

!sam amino merupakan satuan penyusun protein. !sam amino apat ipanang sebagai turunan ari asam karboksilat> yang satu atom hirogennya iganti oleh gugus amino $-8 %,. !sam amino tergolong am0oter yaitu apat beraksi engan asam atau basa. Klasi0ikasi asam amino berasarkan enisnya terbagi menai ua yaitu asam amino esensial $apat isintesis oleh tubuh, ?ontohnya leusin an asam amino non esensial $apat isintesis oleh tubuh an senya;a lain, ?ontohnya alanine. Klasi0ikasi protein terbagi menai ua yaitu protein seerhana ?ontohnya albumin an protein maemuk ?ontohnya nu?leoprotein. Salah satu 0ungsi protein seniri aalah albumin yaitu sebagai pengangkut atau pengikat oksigen an nutrient lainnya.

Da"tar Pustaka

7oeiai> !nna an Suprianti> 6.M. Titin> 11'> < DASAR0DASAR BIOKIMIA= $eisi ke" (,L 9akarta: /niCersitas Inonesia $/I"7ress,. Moul 7erkliahan  Mata Kuliah Biokimia : 7engantar an 7roseur 7raktikum BiokimiaL 3. 3 7rio /tomo kk $penulis,L Institut Keguruan an Ilmu peniikan Malang> 9rusan 7eniikan Biologi> MalangL 11*> '* halaman. Moul 7erkuliahan  Mata Kuliyah Biokimia : 7rotein  !sam -ukleatL 3etno Mur;ani $penulis,L 2.. 5ab. Biokimia -utrisi> 9urusan -utrisi  Makanan Ternak> /nip> SemarangL (&&1> )+ halamanL )>+ G (%>+ ?m. Wheelis> Mark an 4oni?k> 5arry> (&&> 1Kartun Bilgi %enetika2 > 9akarta> K74 $Kepustakaan 7opuler 4rameia, Murray> 3obert K. et al> 11). < Har*er3s Illustrated Bi!hemistr)& T4ent)0Si#th Editin=> /nite States o0 !meri?aL M?4ra;"8ill Aompanies.