biokimia
-
Upload
siti-awaliyah -
Category
Documents
-
view
218 -
download
1
description
Transcript of biokimia
14
BAB 1
PENDAHULUAN
1. Latar belakang
Perkembangan keperawatan di Indonesia tidak terlepas dari pengaruh
perkembangan keperawatan secara global. Dengan jelas dapat diamati bahwa
secara berkelanjutan keperawatan di Indonesia mengalami perkembangan yang
pesat, baik dibidang pendidikan maupun di tatanan praktek keperawatan. Pada
masa lalu keperawatan dilakukan lebih berdasarkan intuisi dan tradisi sehingga
keperawatan dianggap hanya sebagai kiat tanpa komponen ilmiah dan landasan
keilmuan yang kokoh.
Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling
utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang
merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu
sama lain dengan ikatan peptida .
2. Rumusan Masalah
1) Apakah protein itu ?
2) Fungsi protein bagi tubuh ?
3) Sumber Protein?
4) Sintesa Protein?
5) Bentuk dari protein ?
6) Hirarki Struktur dari protein ?
7) Kekurangan Protein?
8) Biosintesisa asam amino ?
9) Struktur Asam amino ?
3. Tujuan
Dapat lebih mengetahui apakah protein, macam- macam dari protein, fungsi &
kegunaan protein dan sumber protein secara lebih mendalam sehingga
mempermudah proses belajar dalam mempelajari bab tentang materi ini.
BAB 2
TUGAS BIOKIMIA “ U B I “
14
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Protein
Protein yang tidak berikatan dengan kofaktor ini disebut sebagai apoprotein
(Clark dan Russel, 2005). Struktur molekul protein sangat beragam, tetapi pada
dasarnya protein merupakan polimer dari 20 asam amino. Asam amino yg dapat
membentuk molekul protein disebut asam amino dasar, yg terdiri dr 20 macam,
tp jumlah & jenis protein yg terdapat di alam tidak terhitung. Protein merupakan
salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida,
yang merupakan penyusun utama makhluk hidup . Selain itu. Protein ditemukan
oleh Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1838.
Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling
utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang
merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu
sama lain dengan ikatan peptida . Protein merupakan molekul organik terbanyak
dalam sel. Merupakan polimer biologis yang mengekspresikan fungsi dari suatu
sel. Protein untuk dapat beraktivitas secara maksimal memerlukan komponen
ekstra yang disebut sebagai kofaktor.
Molekul yg sangat vital untuk organisme à terdapt di semua sel
Polimer à disusun oleh 20 mcm asam amino standar
Rantai asam amino dihubungkan dg iktn kovalen yg spesifik
Struktur & fungsi ditentukan oleh kombinasi, jumlah dan urutan asam amino
Sifat fisik dan kimiawi à dipengaruhi oleh asam amino penyusunnya
2.2 Fungsi protein bagi tubuh:
Biokatalisator ( enzim )
Komponen struktur jaringan / sel
Alat transportasi berbagai senyawa dalam darah
Sistem keseimbangan asam – basa
Sistem pertahanan tubuh ( antibodi )
TUGAS BIOKIMIA “ U B I “
14
Sistem pengendalian pada proses metabolisme dalam tubuh ( hormon )
Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino
bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut
(heterotrof).
2.3 Sumber Protein
1. Daging
2. Ikan
3. Telur
4. Susu , dan produk sejenis Quark
5. Tumbuhan berbji
6. Suku polong-polongan
7. Kentang
2.4 Bentuk dari Protein
1. Protein Serat
2. Protein Globular
2.5 Struktur Protein
Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer
(tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat
empat). Struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein
yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Sementara itu, 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);
beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta"); dan
gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma").
TUGAS BIOKIMIA “ U B I “
14
2.6 Hirarki Struktur Protein
1 Struktur Primer (struktur sederhana)
2 Struktur Sekunder (kerangka peptida membebtuk pola reguler)
3 Struktur Tersier (protein terpilin membentuk struktur 3 dimensi)
4 Struktur Kuartener (beberapa molekul protein bersatu menjadi struktur
agregat besar)
2.7 Kekurangan Protein
Protein sendiri mempunyai banyak sekali fungsi di tubuh kita. Pada dasarnya
protein menunjang keberadaan setiap sel tubuh, proses kekebalan tubuh. Setiap
orang dewasa harus sedikitnya mengkonsumsi 1 g protein pro kg berat tubuhnya.
Kebutuhan akan protein bertambah pada perempuan yang mengandung dan atlet-
atlet.
Kekurangan Protein bisa berakibat fatal:
Kerontokan rambut (Rambut terdiri dari 97-100% dari Protein -Keratin)
Yang paling buruk ada yang disebut dengan Kwasiorkor, penyakit kekurangan
protein. Biasanya pada anak-anak kecil yang menderitanya, dapat dilihat dari
yang namanya busung lapar, yang disebabkan oleh filtrasi air di dalam
pembuluh darah sehingga menimbulkan odem.Simptom yang lain dapat
dikenali adalah:
o hipotonus
o gangguan pertumbuhan
o hati lemak
Kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat
kematian.
2.8 Sintesa Protein
TUGAS BIOKIMIA “ U B I “
14
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 esensiil, 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. Kode untuk asam amino tidak esensiil dapat disintesa oleh DNA. Ini
disebut dengan DNAtranskripsi. Kemudian mRNA hasil transkripsi di proses
lebih lanjut di ribosom atau retikulum endoplasma, disebut sebagai translasi.
Sintesis protein dapat diuraikan dalam 3 fase :
1. Inisiasi : mengharuskan dipilihnya suatu molekul m RNA oleh ribosom
untuk translasi
2. Elongasi ( perpanjangan ) : merupakan proses siklik, meliputi berbagai
tahap yang dikatalisis oleh protein yang dinamakan faktor elongasi
3. Terminasi : merupakan proses yang relatif sederhana, faktor pelepas (e RF)
mampu mengenali bahwa sinyal terminasi ada di tapak A
2.11 Struktur Asam amino
Struktur asam α-amino, dengan gugus amina di sebelah kiri dan gugus karboksil di
sebelah kanan.
Struktur asam amino secara umum adalah satu atom C yang mengikat empat
gugus: gugus amina (NH2), gugus karboksil (COOH), atom hidrogen (H), dan satu
gugus sisa (R, dari residue) atau disebut juga gugus atau rantai samping yang
membedakan satu asam amino dengan asam amino lainnya.
TUGAS BIOKIMIA “ U B I “
14
Atom C pusat tersebut dinamai atom Cα ("C-alfa") sesuai dengan penamaan
senyawa bergugus karboksil, yaitu atom C yang berikatan langsung dengan gugus
karboksil. Oleh karena gugus amina juga terikat pada atom Cα ini, senyawa tersebut
merupakan asam α-amino.
Asam amino biasanya diklasifikasikan berdasarkan sifat kimia rantai samping
tersebut menjadi empat kelompok. Rantai samping dapat membuat asam amino
bersifat asam lemah, basa lemah, hidrofilik jika polar, dan hidrofobik jika nonpolar.
Diklasifikasikan berdasar gugus R (rantai samping)
Biasanya sifat-sifat seperti: hidrofobik/hidrofilik, polar/non polar,
ada/tidaknya gugus terionisasi
a. Hidrolisis
Penguraian protein oleh air
Terjadi jika protein direaksikan dengan asam/ enzim pengurai protein
seperti pepsin dan tripsin
Menghasilkan peptida pendek
b. Dasar Pemisahan Protein
Bentuk, berat dan ukuran (dialisis, ultrafiltrasi, sentrifugasi, kromatografi)
Muatan Listrik (elektrolisis dan kromatografi penukar ion)
Perbedaan Kelarutan (presipitasi isoelektrik, salting out-in, presipitasi
pelarut organik)
c. Serat
Dibangun oleh rantai polipeptida yang ditata sepanjang satu sumbu
Terdiri dari polipeptida berdampingan secara bersisian sepanjang rantai
Kuat, kaku, tidak larut air tapi larut garam encer
TUGAS BIOKIMIA “ U B I “
14
Contoh: Kolagen, keratin, lastin
d. Globula
Rantai polipeptida melipat menjadi bentuk bola yang kompak
Larut dalam air, asam, basa encer, garam, Misalnya: hormon, protein
transpor dan enzim
Contoh: insulin, lisosom, albumin, hemoglobin, hunoglobin
e. Konjugasi
Protein yang jika dihidrolisis menghasilkan asam amino dan gugus
prostetik (senyawa organik/anorganik)
Golongan diklasifikasi lebih lanjut tergantung kepada sifat senyawa non
asam aminonya
Misalnya: Glikoprotein non asam aminonya-karbohidrat, lipoprotein-asam
lemak, nukleprotein-asam nukleat
Contoh : kasein, ribosom
2.9 Biosintesisa asam amino
Protein tersusun dari suatu monomer yang disebut dengan asam amino. Asam
amino ini akan saling berikatan membentuk suatu rantai polipeptida, di mana
rantai polipeptida ini nantinya akan menyusun protein sehingga protein terlihat
seperti memiliki bentuk 3 dimensi.
TUGAS BIOKIMIA “ U B I “
14
Masing-masing jenis asam amino mempunyai jalur metabolisme yg berbeda
satu dengan yang lain, sehingga metabolismenya nampak lebih kompleks. Pada
katabolisme Nitrogen, asam amino untuk organisme “ ureotelik” mempunyai
produk akhir (end product) berupa urea & diekskresi melalui urine.
Hampir semua bakteri & tumbuh - tumbuhan dapat mensintesis 20 asam
amino dasar, tapi hewan tingkat tinggi termsk manusia hanya dapat mensintesis
setengahnya, yang tidak dapat disintesis harus terpenuhi dalam diet, baik protein
nabati atau hewani.
Asam amino , dibagi 2 kelompok :
1.Asam amino esensial : asam amino yang tidak dapat disintesa oleh tubuh
2.Asam amino non-esensial : asam amino yang dapat disintesa oleh tubuh
Asam amino esensial, yg harus disuplai dalam diet :
1. Arginin
2. Histidin
3. Isoleusin
4. Leusin
5. Lisin
6. Metionin
7. Fenilalanin
8. Tironin
9. Triptofan
10. Valin
Asam amino esensial
Asam amino diperlukan oleh makhluk hidup sebagai penyusun protein atau
sebagai kerangka molekul-molekul penting. Ia disebut esensial bagi suatu spesies
organisme apabila spesies tersebut memerlukannya tetapi tidak mampu memproduksi
sendiri atau selalu kekurangan asam amino yang bersangkutan. Untuk memenuhi
kebutuhan ini, spesies itu harus memasoknya dari luar (lewat makanan). Istilah "asam
amino esensial" berlaku hanya bagi organisme heterotrof.
Bagi manusia, ada delapan (ada yang menyebut sembilan) asam amino esensial
yang harus dipenuhi dari diet sehari-hari, yaitu isoleusina, leusina, lisina, metionina,
fenilalanina, treonina, triptofan, dan valina. Histidina dan arginina disebut sebagai
"setengah esensial" karena tubuh manusia dewasa sehat mampu memenuhi
kebutuhannya. Asam amino karnitina juga bersifat "setengah esensial" dan sering
diberikan untuk kepentingan pengobatan
TUGAS BIOKIMIA “ U B I “
14
Biosintesa asam amino, merupakan proses kebalikan dari degradasi
(katabolisme)nya. Secara garis besar biosintesa asam amino non esensial pd manusia
sebagai berikut :
1. Biosintesa asam amino non esensial dari senyawa amfibolik.
2. Biosintesa asam amino non-esensial dari asam amino non-esensial lainnya
Asam amino dasar (standar)
Protein tersusun dari berbagai asam amino yang masing-masing dihubungkan
dengan ikatan peptida. Meskipun demikian, pada awal pembentukannya protein hanya
tersusun dari 20 asam amino yang dikenal sebagai asam amino dasar atau asam
amino baku atau asam amino penyusun protein (proteinogenik). Asam-asam
amino inilah yang disandi oleh DNA/RNA sebagai kode genetik.
Berikut adalah ke-20 asam amino penyusun protein (singkatan dalam kurung
menunjukkan singkatan tiga huruf dan satu huruf yang sering digunakan dalam kajian
protein), dikelompokkan menurut sifat atau struktur kimiawinya:
2.10 Isomerisme pada asam amino :
Dua model molekul isomer optis asam amino alanina
Karena atom C pusat mengikat empat gugus yang berbeda, maka asam amino
—kecuali glisina—memiliki isomer optik: L dan D. Cara sederhana untuk
TUGAS BIOKIMIA “ U B I “
14
mengidentifikasi isomeri ini dari gambaran dua dimensi adalah dengan "mendorong"
atom H ke belakang pembaca (menjauhi pembaca). Jika searah putaran jarum jam
(putaran ke kanan) terjadi urutan karboksil-residu-amina maka ini adalah tipe D. Jika
urutan ini terjadi dengan arah putaran berlawanan jarum jam, maka itu adalah tipe L.
(Aturan ini dikenal dalam bahasa Inggris dengan nama CORN, dari singkatan COOH
- R - NH2).Pada umumnya, asam amino alami yang dihasilkan eukariota merupakan
tipe L meskipun beberapa siput laut menghasilkan tipe D. Dinding sel bakteri banyak
mengandung asam amino tipe D.
2.11 Katabolsme asam amino :
• Katabolisme asam amino pada vertebrata sebagian besar di hati, berjalan aktif
di ginjal & relatif tidak aktif di jaringan otot kerangka
• Asam amino yg mengalami katabolisme berasal dari :
– Diet ( makanan )
– Pemecahan protein jaringan
Katabolisme asam amino , dibagi menjadi 2 bagian :
1. Katabolisme atom N dari asam amino
• Gol. organisme Ureotelik (mamalia) “end product” dari katabolisme
adalah Urea.
• Gol. organisme Urikotelik (reptil, burung)”end product” adalah asam
urat.
• Gol.organisme Ammonotelik (ikan bertulang)”end product” adalah
Amoniak.
2. Katabolisme kerangka atom C (karbon) asam amino :
Kerangka atom C asam amino akan mengalami katabolisme menjadi
senyawa amfibolik kemudian diubah lagi menjadi senyawa lain atau
dioksidasi lebih lanjut jadi tenaga.
Proses ini penting , karena pd keadaan normal tubuh tidak menimbun
atau mengekskresikan asam amino yang berlebihan.
Proses pembentukan Urea dibagi 4 tahap :
1. Transaminasi
2. Deaminasi Oksidatif
3. Pembentukan & transport amoniak
TUGAS BIOKIMIA “ U B I “
14
4. Reaksi Siklus Urea
SIKLUS UREA :
Pada manusia sebagian besar (80-90%) hasil katabolisme Nitrogen
akan diekskresikan tubuh mell urine dalam bentuk Urea.
Peranan asam amino dalam proses pembentukan bahan tertentu (produk
khusus) yang mempunyai kepentingan biomedis :
1. Produk khusus yang dapat dibentuk berasal dari :
o Kerangka atom C asam amino
o Asam amino itu sendiri
o Bagian dari asam amino
2. Hampir semua produk khusus tersebut bukan merupakan asam amino
Hubungan asam amino dengan biosintesa produk khusus :
1. GLISIN :
Biosintesa Heme
– Atom C alfa & atom N Glisin digunakan untuk sintesis Porfirin
dari Hb.
Biosintesa Purin
– Seluruh molekul Glisin digunakan untuk pembentukan kerangka
cincin Purin
Reaksi konjugasi di hati
– Glisin mengkonjugasi asam kholat menjadi glikokholat.
– Asam hipurat menjadi hipurat
2. SISTEIN
Merupakan pra-zat dari Taurin, yi suatu senyawa yang berfungsi untuk
mengkonjugasi asam empedu
Untuk mengetahui jenis, jumlah dan urutan asam amino dalam protein
dilakukan analisis yang terdiri dari beberapa tahap yaitu:
1.Penentuan jumlah rantai polipeptida yang berdiri sendiri.
2.Pemecahan ikatan antara rantai polipeptida tersebut.
3.Pemecahan masing-masing rantai polipeptida, dan
4. Analisis urutan asam amino pada rantai polipeptida.
TUGAS BIOKIMIA “ U B I “
14
Penentuan kadar protein dapat dilakukan dengan berbagai metode
bergantung pada jenis sampel dan ketersediaan alat serta bahan (pereaksi).
Metode yang umum digunakan adalah metode Kjeldahl, Lowry dan Biuret.
Penentuan kadar protein dengan metode biuret didasarkan atas pengukuran
absorban dari senyawa kompleks antara protein dengan pereaksi biuret yang
berwarna ungu.
Hal ini terjadi apabila protein bereaksi dengan tembaga (salah satu
komponen dari biuret) dalam suasana basa.Protein Merupakan suatu
makromolekul. Monomer yang membuat polimer ini disebut asam amino.
Berdasarkan fungsi biologisnya protein dibedakan menjadi 7 yaitu: enzim,
protein transport, protein nutrien dan penyimpanan, protein kontraktil atau
motil, protein struktural, protein pertahanan, dan protein pengatur.
Berdasarkan bentuknya dibedakan menjadi protein globuler dan protein
fibrosa. Berdasarkan komponen penyusunnya dibedakan menjadi protein
sederhana dan protein majemuk. Denaturasi protein adalah pecahnya ikatan
hydrogen dan ikatan non polar dalam molekul protein, sehingga terjadi
perubahan pada struktur primer, sekunder, tersier, dan kuarter yang
mengakibatkan perubahan sifat fisik dan faal suatu protein.
Penyebab denaturasi antara lain: asam kuat, basa kuat, logam berat,
pemanasan, alcohol, sinar X, sinar ultraviolet, dan zat-zat kimia
TUGAS BIOKIMIA “ U B I “
14
BAB 3
PENUTUP
KESIMPULAN
Protein adalah salah satu bio-makromolekul yang penting perananya dalam
makhluk hidup. Fungsi dari protein itu sendiri secara garis besar dapat dibagi ke
dalam dua kelompok besar, yaitu sebagai bahan struktural dan sebagai mesin yang
bekerja pada tingkat molekular. Pada masa lalu keperawatan dilakukan lebih
berdasarkan intuisi dan tradisi sehingga keperawatan dianggap hanya sebagai kiat
tanpa komponen ilmiah dan landasan keilmuan yang kokoh.
SARAN
Dengah selesainya makalah ini,sayaberharap pembaca dapat menerpkan ilmu
ilmu yang ada didalamnya.kemudian daripada itu kami menaruh harapan agar
mahasiswa UBI banyuwangi dapat lebih mudah dalam mempelajari dan
memahami tentang materi Protein,agar lebih mendalam sebab banyak manfaat
yang terkandung didalamnya.
Penyusun menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari yang diharapkan,
oleh karena itu saran dan kritik sangat kami harapkan demi sempurnanya makalah
ini.
TUGAS BIOKIMIA “ U B I “
14
DAFTAR PUSTAKA
biokimia. Com / Protein
hand aut power poit by: dr. Hj. Indah sri lestari, Mkes. Materi Biokimia
Metabolisme Protein.
Http://id.shvoong.com/tags/protein
Http://id.wikipedia,orang/wiki/berkas;protein_strukture.jpg
www. Goggle. Com
www. Wilkipedia Indonesia. Com
TUGAS BIOKIMIA “ U B I “