MAKALAH BIOLOGI METABOLISME PROTEIN
Disusun Oleh: NAMA
: GAOTSULLAH AL-JALILY
NIM
: 135100601111042
KELAS
:K
JURUSAN
: TEP
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2014
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penyusun panjatkan atas kehadirat Allah SWT atas terlaksananya makalah biologi umum. Makalah ini dibuat penyusun sebagai tugas mata kuliah biologi dasar. Selain itu, makalah ini ditujukan guna dapat menambah pengetahuan dalam ilmu bagi penyusun dan mahasiswa lainnya. Penyusun berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi penyusun sendiri dan bagi mahasiswa yang mengikuti mata kuliah biologi umum. Karena do’a yang tidak disertai usaha adalah buta dan usaha yang tidak disertai do’a adalah kesombongan, maka belajar kita sebagai wujud sebuah usaha, harus kita rangkai dengan do’a. Semoga Allah SWT memberikan kesempatan kepada kita menjadi generasi yang lebih baik. Akhirnya penyusun berharap kehadiran makalah ini benar – benar dapat menjadi teman aktif menuju prestasi bagi para mahasiswa.
Malang, 15 juli 2014
Penyusun
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR .
.
.
.
.
.
.
.
1
DAFTAR ISI
.
.
.
.
.
.
.
.
2
BAB I PENDAHULUAN
.
.
.
.
.
.
.
.
3
BAB II PEMBAHASAN
.
.
.
.
.
.
.
.
4
BAB III PENUTUP
.
.
.
.
.
.
.
.
8
DAFTAR PUSTAKA
.
.
.
.
.
.
.
.
9
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Metabolisme adalah segala proses reaksi kimia yang terjadi di dalam makhluk hidup, mulai makhluk hidup bersel satu yang sangat sederhana seperti bakteri,protozoa,jamur tumbuhan hewan, sampai makhluk hidup yang susunan tubuhnya kompleks seperti manusia. Di dalam proses ini, makhluk hidup mendapat, mengubah dan memakai senyawa dari sekitarnya untuk mempertahankan hidupnya. Salah satu proses metabolisme adalah metabolisme protein. Protein sangatlah vital bagi kelangsungan hidup, utamanya manusia hal ini karena manusia membutuhkan nitrogen terfiksasi yang harus berasal dari makanan. Jika jumlah protein terus meningkat, protein sel akan dipecah menjadi asam amino untuk dijadikan energi atau disimpan dalam bentuk lemak. Pemecahan protein jadi asam amino terjadi di hati dengan proses: deaminasi atau transaminansi. Tidak adanya simpanan nitrogen dalam tubuh yang dapat dibandingkan dengan lipid dan glikogen, yakni semua kelebihan nitrogen dari kebutuhan tubuh yang meningkat akan dikeluarkan. Jika tubuh mencerna nitrogen kurang dari yang dibutuhkan untuk pertumbuhan normal dan perbaikan jaringan, maka tubuH memanfaatkan nitrogen yang disimpan dalam protein otot. 1.2 Rumusan Masalah Dalam makalah ini penyusun merumuskan beberapa masalah yang akan dibahas sebagai berikut. a. Bagaimanakah yang dimaksud metabolisme? b. Bagaimanakah yang dimaksud protein? c. Bagaimanakah metabolisme protein? 1.3 Tujuan Tujuan dari penyusunan makalah ini sesuai dengan rumusan masalah, yakni. a. Mengetahui pengertian metabolisme b. Mengetahui pengertian protein c. Mengetahui proses metabolisme protein
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Metabolisme Metabolisme adalah segala proses reaksi kimia yang terjadi didalam tubuh makhluk hidup, mulai makhluk hidup bersel satu hingga yang memiliki susunan tubuh kompleks seperti manusia. Dalam hal ini, makhluk hidup mendapat, mengubah dan memakai senyawa kimia dari sekitarnya untuk mempertahankan hidupnya. Metabolisme merupakan pertukaran zat antara suatu sel atau suatu organisme secara keseluruhan dengan zat antara suatusel atau organisme secara keseluruhan dengan lingkungannya. Metabolisme berasal dari kata Yunani “Metabole” yang berarti perubahan. Metabolisme kadang juga diartikan pertukaran zat antaara satu sel atau secara keseluruhan dengan lingkungannya. Proses metabolisme yang terjadi didalam sel merupakan aktivitas yang sangat terkoordinasi, melibatkan kerjasama berbagai system enzim yang mengkatalis reaksi-reaksi secara bertahap dan memerlukan pengaturan metabolic untuk mengendalikan mekanisme reaaksinya. Proses metabolisme bagi organisme hidup memiliki tiga fungsi spesifik, yaitu: 1.Untuk memperoleh energi kimia dalam bentuk ATP dari hasil degradasi zat-zat makanan yang kaya energi yang berasal dari lingkungan. 2. Untuk mengubah molekul zat-zat makanan (nutrisi) menjadi perkursor unit pembangun bagi biomolekul sel. 3.Untuk menyusun unit-unit pembangun menjadi protein, asam nikleat, lipida, polisakarida, dan komponen sel lain. Untuk membentuk dan merombak biomolekul. 2.2 Pengertian Protein Protein berasal dari kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama", protein merupakan senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Ikatan peptide merupakanikatan antara dua asam amino dimanagugusan karboksil dan ikatan amina dari duaasam amino yang berlainan bereaksi. Molekul protein mengandung unsur karbon(C), hydrogen(H), oksigen(O), nitrogen(N) dan kadang kala sulfur(S) serta fosfor(F). Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus.
Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof). Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. 2.2.1 Struktur Protein Protein mempunyai struktur yang spesifik dankompleks. Struktur protein memegang perananpenting dalam menentukan aktivitas biologisnya.Protein tidak hanya bervariasi dalam jumlah danurutan asam amino, tetapi juga dalam alurrantai peptidanya. Rantai itu mungkin lurus,membelok, memutar, melilit dan melipat dalamtiga dimensi. Berdasarkan alur tersebut, proteindapat dibagi sebagai berikut: 1.Struktur Primer, merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). 2.Struktur Sekunder, adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. 3.Struktur Tersier, merupakan gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan. 4.Struktur Kuartener, merupakan struktur yang terbentuk dari interaksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer). 2.2.2 Sifat-Sifat Protein 1. Ionisasi, apabila larut dalam air akan membentuk ion ( + dan - ) 2. Denaturasi, prubahan konformasi serta posisi protein sehingga aktivitasnya berkurang atau kemampuannya menunjang aktivitas organ tertentu dalam tubuh. 3.Viskositas, tahanan yang timbul adanya gesekan antara molekul didalam zat cair yang mengalir. 4. Kristalisasi, proses yang sering dilakukan dengan jalan penambahan garam amonium sulfat atau NaCl pada larutan dengan pengaturan pH pada titik isolistriknya. 5. Sistem Koloid, merupakan sistem yang heterogen terdiri atas dua fase yaitu partikel terdispersi dari medium atau pelarutnya.
2.3 Metabolisme Protein Proses Katalisis protein menjadi asam amino terjadipada saluran pencernaan di dalam tubuh. Proses pencernaan ini terjadi di mulut, lambung, danusus halus hingga asam amino di angkut ke dalamdarah. Di dalam mulut terjadi pencernaan proteinsecara mekanik dan enzimatis oleh enzim salivamenjadi polipeptida protein, selanjutnya polipeptidaprotein di dalam lambung dikatalisis oleh enzimkelenjar lambung (pepsin, renin) dan asam lambung(HCL) menjadi oligopeptida, proteosa, dan peptonyang selanjutnya dikatalisis oleh cairan pankreas(tripsin, kimotripsin, karboksipeptidase) cairanempedu/hati, enzim kelenjar usus halus(aminopeptidase, dipeptidase), dan bakteri usushalus hingga menjadi asam amino di dalam darah dan limfa. Setelah protein diubah menjadi asam-asam amino, maka dengan proses absorpsi melalui dinding usus, asam amino tersebut sampai kedalam pembuluh darah. Proses absorpsi iniialah proses transpor aktif yang memerlukanenergi. Asam-asam amino dikarboksilat atauasam diamino diabsorpsi lebih lambatdaripada asam amino netral. Protein yang terdapat di dalam sel dan makanan didegradasi menjadi monomer penyusunnya (asam amino) oleh enzim protease yang khas. Protease tersebut dapatberada di dalam lisosom maupun dalamlambung dan usus. Katabolisme protein makanan pertama kali berlangsung di dalam lambung. Di tempat iniprotease khas (pepsin) mendegradasi proteindengan memutuskan ikatan peptida yang adadi sisi NH2 bebas dari asam amino aromatik,hidrofobik, atau dikarboksilat. Kemudian di dalam usus protein jugadidegradasi oleh protease khas sepertitripsin, kimotripsin, karboksipeptidase danelastase. Hasil pemecahan ini adalah bagian-bagiankecil polipeptida. Selanjutnya senyawa inidipecah kembali oleh aktivitasaminopeptidase menjadi asam-asam aminobebas. Produk ini kemudian melalui dindingusus halus masuk ke dalam aliran darahmenuju ke berbagai organ termasuk kedalam sel. Dalam proses katabolisme protein maka akandihasilkan amonia sebagai hasil deaminasioksidatif, zat ini merupakan bahan yang bersifatracun dan harus dikeluarkan dari tubuh. Padamakhluk hidup, sebagian besar dikeluarkanmelalui dua jalan kecil dalam tubuhnya yaitu : 1. Amonia dengan asam glutamat dalam hati,untuk membentuk glutamin membutuhkan ATP, ditransfer ke ginjal dan kemudian dipisahkankembali menjadi glutamat dan amonia. Akhirnya dieksresikan ke urine sebagai garam amonium(NH4+.)
2. Amonia dengan karbon dioksida untuk membentuk carbamil, yang kemudian difosforilasi menjadi karbokmoil fosfat, sebuah reaksi yang membutuhkan dua ATP. Karbamoil fosfat kemudian masuk ke dalam siklus ornithinurea. 2.4 Asam Amino Setelah protein diubah menjadi asam-asamamino, maka dengan proses absorpsi melaluidinding usus, asam amino tersebut sampaikedalam pembuluh darah. Proses absorpsi iniialah proses transpor aktif yang memerlukanenergi. Asam-asam amino dikarboksilat atauasam diamino diabsorbsi lebih lambatdaripada asam amino netral. Tahap awal pembentukan metabolisme asamamino, melibatkan pelepasan gugus amino,kemudian baru perubahan kerangka karbonpada molekul asam amino. Dua proses utamapelepasan gugus amino yaitu: 1.Transaminasi Transminasi ialah proses katabolisme asamamino yang melibatkan pemindahan gugusamino dari satu asam amino kepada asamamino lain. Reaksi transaminasi terjadi didalammitokondria maupun dalam cairan sitoplasma. Dalam reaksi transaminasi inigugus amino dari suatu asam aminodipindahkan kepada salah satu dari tigasenyawa keto, yaitu asam piruvat, as.ketoglutarat atau oksaloasetat, sehinggasenyawa keto ini diubah menjadi asamamino, sedangkan asam amino semuladiubah menjadi asam keto. 2. Deaminasi Oksidatif Asam amino dengan reaksi transaminasi dapatdiubah menjadi asam glutamat. Dalam beberapasel misalnya dalam bakteri, asam glutamat dapatmengalami proses deaminasi oksidatif yangmenggunakan glutamat dehidrogenase sebagaikatalis. Dalam proses ini asam glutamat melepaskangugus amino dalam bentuk NH4+. Selain NAD+glutamat dehidrogenase dapat pulamenggunakan NADP+ sebagai aseptor elektron.Oleh karena asam glutamat merupakan hasilakhir proses transaminasi, maka glutamatdehidrogenase merupakan enzim yang pentingdalam metabolisme asam amino oksidase dan D-asam oksidase.
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Metabolisme merupakan suatu proses dimana terjadi pembentukan atau penguraian zat di dalam sel yang disertai dengan adanya perubahan energi. Proses metabolisme sangat penting bagi mahluk hidup, karena melalui proses inilah mahluk hidup dapat memperoleh energi untuk bergerak dan melakukan aktivitas kehidupan. Metabolisme Protein memiliki peran penting dalam keberlangusungan hidup utamanya bagi manusia. Hal ini disebabkan oleh kebutuhan manusia akan nitrogen terfiksasi yang harus berasal dari makanan (biasanya sebagai protein), terutama untuk sintesis protein dan asam nukleat, tetapi juga untuk mensintesis banyak metabolit tertentu seperti porfirin dan fosfolipid. 3.2Kritik dan Saran Seperti karya ilmiah pada umumnya sudah pasti tidak lepas dari yang namanya kritik dan kesalahan dalam pembuatan dan penulisanya. Ini semua dikarenakan keterbatasan kemampuan penyusun dalam memnyusun makalah ini. Namun penyusun akan berjanji dan berusaha untuk belajar dan merperbaiki kesalahan dalam pembuatan makalah. Oleh karena itu penyusun mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun agar dalam pembuatan makalah yang selanjutnya dapat lebih baik baik lagi. Penyusun siap menerima kritik dan saran yang diberikan.
DAFTAR PUSTAKA http://id.wikipedia.org/wiki/Protein diakses pada tanggal 15-07-2014 http://agusp3b3.blogspot.com/2011/12/makalah-metabolisme.html diakses pada tanggal 1507-2014 Praweda. 2000. Biologi Katabolisme. Diunduh pada tanggal 15-07-2014(http: // kambing.ui.ac.id/bebas/v12/sponsor/Sponsor-Pendaping/Praweda/Biologi/0116%20Bio %203-1e.htm) Toha. 2001. Biokimia, Metabolisme Biomolekul. Bandung, Alfabeta.
