© Dictio 2017 - 2019, Inc. All Rights Reserved. Terms of Use | About Us | Privacy Policy


Apa yang dimaksud dengan Protein?

Protein

Protein adalah zat makanan yang mengandung nitrogen yang diyakini sebagai faktor penting untuk fungsi tubuh, sehingga tidak mungkin ada kehidupan tanpa protein

Protein merupakan suatu zat makanan yang amat penting bagi tubuh, karena zat ini berfungsi sebagai zat pembangun dan pengatur. Protein adalah sumber asam amino yang mengandung unsur-unsur C, H, O, dan N. (Winarno, 1992).

Protein merupakan bagian terpenting dari sel-sel tubuh dan merupakan bagian terbesar dari substansi kering dari organ-organ tubuh dan otot-otot. Segala jenis protein mengandung unsur nitrogen, karbon, hidrogen, oksigen, dan belerang (Sediaoetama, 1976).

Sedangkan protein menurut pendapat Adams (1988) merupakan kumpulan dari beberapa asam amino. Asam amino itu sendiri mengandung unsur karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan belerang. Asam amino sendiri dikelompokkan menjadi 2 kelompok, yaitu :

  • kelompok asam (oksigen, karbon, dan belerang)
  • kelompok amino (nitrogen dan hidrogen) yang menempel pada atom karbon.

Protein merupakan suatu zat makanan yang amat penting bagi tubuh, karena zat ini mempunyai fungsi utama yaitu sebagai zat pembangun dalam tubuh dan juga berfungsi sebagai bahan bakar dan zat pengatur.

  • Protein sebagai zat pembangun karena protein merupakan bahan pembentukan jaringan-jaringan baru yang selalu terjadi dalam tubuh, terutama pada masa pertumbuhan, protein juga menggantikan jaringan tubuh yang rusak dan yang perlu dirombak serta mempertahankan jaringan yang telah ada.

  • Protein dikatakan berfungsi sebagai bahan bakar karena protein mengandung karbon yang digunakan tubuh sebagai bahan bakar. Protein akan dibakar manakala keperluan tubuh akan energi tidak terpenuhi oleh karbohidrat dan lemak. Apabila tubuh memerlukan energi tambahan, maka pembakaran protein menjadi energi didalam tubuh akan didahulukan sehingga pada saat itu sebagaian protein tidak digunakan untuk pembentukan jaringan.

  • Protein dikatakan sebagai zat pengatur karena protein mengatur keseimbangan cairan dalam jaringan dan pembuluh darah. Protein juga dapat membentuk enzim dan hormon yang dibutuhkan oleh tubuh untuk kelancaran metabolisme.

Berdasarkan sumbernya protein dapat digolongkan menjadi 2 jenis, yaitu:

  1. Protein hewani
    Protein hewani merupakan protein yang berasal dari hewan baik dari apa yang dihasilkan oleh hewan tersebut (susu), maupun dari dagingnya. Protein hewani merupakan sumber protein yang terbesar.

  2. Protein nabati
    Protein nabati adalah protein yang dihasilkan oleh tumbuh- tumbuhan baik secara langsung maupun hasil olahan dari tumbuh- tumbuhan seperti sereal, tepung dan lain-lain.

Pada dasarnya semua sel hewan dan tumbuhan mengandung unsur protein, tetapi jumlah dari protein berbeda antara satu dengan yang lainnya. Protein yang berasal dari hewan mempunyai nilai protein yang lebih tinggi dibandingkan dengan protein yang berasal dari tumbuhan karena hewan mempunyai struktur jaringan ikat otot yang hampir sama dengan manusia.

Disamping protein yang berasal dari hewan lebih tinggi nilainya karena memiliki kandungan asam amino esensial yang lengkap. Asam amino esensial yang berasal dari hewan namun tidak dimiliki oleh tumbuhan adalah lysine, leucine, isoleucine, threonine, methionie, valine, phenylalanine, dan tryptophane.

Ciri-ciri Protein


Beberapa ciri molekul protein adalah

  • Berat molekulnya besar, hingga mencapai ribuan bahkan jutaan sehingga merupakan suatu makromolekul.

  • Umumnya terdiri dari 20 macam asam amino, asam amino tersebut berikatan secara kovalen satu dengan yang lainnya dalam variasi urutan yang bermacam-macam membentuk suatu rantai polipeptida.

  • Ada ikatan kimia lainnya. Ikatan kimia lain mengakibatkan terbentuknya lengkungan-lengkungan rantai polipeptida menjadi struktur tiga dimensi protein, sebagai contohnya ikatan hidrogen dan ikatan ion.

  • Struktur tidak stabil terhadap beberapa faktor antara lain pH, radiasi, temperatur dan pelarut organik.

Komposisi Protein


Berbeda dengan lemak dan karbohidrat dimana susunan dasarnya adalah karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, masih mengandung juga unsur-unsur seperti belerang, fospor, kadang-kadang besi dan unsur-unsur yang lain. Presentase rata- rata dari unsur-unsur di dalam bermacam-macam protein adalah kurang lebih sebagai berikut:

  • Karbon : 50-55%
  • Hydrogen : 6,5-7,3%
  • Oksigen : 20-24%
  • Nitrogen : 15-18%
  • Belerang : 0,4-2,5%
  • Fospor : 0,1-1,0%

Kalau semuanya dijumlah ternyata kurang dari 100%, hal ini kemungkinan adanya unsur-unsur lain yang jumlahnya sangat sedikit. Protein adalah satu- satunya yang mengandung gizi nitrogen, sebuah fakta yang menjadikannya kedua penting dan berpotensi beracun. Protein terdapat di dalam kulit, rambut, otot, tanduk, sutera, putih telur, dan sebagainya. Protein terdiri dari molekul-molekul yang besar yang mempunyai berat molekul antara 12.000 hingga beberapa juta (Sastrohamidjojo, 2005).

Asam amino merupakan blok bangunan lebih besar struktur molekul protein. Beberapa dari asam amino ini dapat sintesis dari asam amino lain (disebut sebagai non essensial asam amino), sementara beberapa harus diperoleh dari makanan kami makan (disebut sebagai asam amino essensial).

Setelah terhubung dalam rantai protein, asam amino individu yang disebut sebagai residu, dan rangkaian terkait karbon, nitrogen, dan oksigen atom dikenal sebagai rantai utama atau tulang punggung protein.

Klasifikasi Protein


Kriteria yang biasanya digunakan untuk menentukan senyawa organik seperti titik cair, titik didih, berat molekul, bentuk kristal, tidak dapat digunakan dalam protein.

Protein diklasifikasikan seperti berikut (Muhammad,1983) :

1. Berdasarkan fungsi biologisnya

Berdasarkan fungsi biologisnya, proten dibagi lagi menjadi berikut :

  1. Protein Enzim
    Golongan protein ini berperan pada biokatalisator dan pada umumnya mempunyai bentuk globular. Protein enzim ini mempunyai sifat yang khas karena hanya bekerja pada substrat tertentu, yang termasuk golongan ini antara lain:

    • Peroksidase yang mengkatalisa peruraian hidrogen peroksida
    • Pepsin yang mengkatalisa pemutusan ikatan peptida
    • Polinukleotidase yang mengkatalisa hidrolisa polinukleotida
  2. Protein Pengangkut
    Protein pengangkut mempunyai kemampuan membawa ion atau molekul tertentu dari suatu organ ke organ lain melalui aliran darah,yang termasuk golongan ini antara lain:

    • Hemoglobin pengangkut oksigen
    • Lipo protein pengangkut lipid
  3. Protein Struktural
    Peranan protein struktural adalah sebagai pembentuk struktural sel jaringan dan memberi kekuatan pada jaringan, yang termasuk golongan ini adalah elastin, fibrin dan keratin.

  4. Protein Hormon
    Protein hormon adalah hormon yang dihasilkan oleh kelenjar endokrin membantu mengatur aktivitas metabolisme di dalam tubuh.

  5. Protein Pelindung
    Protein ini pada umumnya terdapat dalam darah, melindungi organisme dengan cara melawan serangan zat asing yang masuk dalam tubuh.

  6. Protein Kontraktil
    Golongan ini berperan dalam proses gerak, memberi kemampuan pada sel untuk berkonsentrasi atau mengubah bentuk, yang termasuk golongan ini antara lain miosin dan aktin.

  7. Protein Cadangan
    Protein cadangan atau protein simpanan adalah protein yang disimpan dan dicadangkan untuk beberapa proses metabolisme.

2. Berdasarkan bentuk molekulnya

Berdasarkan bentuk molekulnya, proten dibagi lagi menjadi berikut :

  1. Protein Bentuk Serabut (fibrous)
    Protein bentuk serabut terdiri atas beberapa rantai peptida berbentuk spiral yang terjalin satu sama lain sehingga menyerupai batang yang kaku. Karakteristik protein serabut adalah rendahnya daya larut, mempunyai kekuatan mekanisme yang tinggi dan tahan terhadap enzim pencernaan. Protein ini terdapat dalam unsur-unsur struktur tubuh (kolagen, elastik, keratin dan miosin).

  2. Protein Globular
    Protein globular berbentuk bola, terdapat dalam cairan jaringan tubuh. Protein ini larut dalam larutan garam dan asam encer, mudah berubah dibawah pengaruh suhu, yang termasuk dalam protein globular adalah albumin, globulin histon dan protamin.

  3. Protein Konjugasi
    Protein konjugasi adalah protein sederhana yang terikat dengan bahan-bahan non asam amino, yang termasuk dalam protein konjugasi adalah kromoprotein, glikoprotein, pospoprotein, nukleoprotein, lesitoprotein dan lipoprotein.

3. Berdasarkan komponen penyusunnya

Berdasarkan komponen penyusunnya, proten dibagi lagi menjadi berikut :

  1. Protein Sederhana
    Protein sederhana tersusun oleh asam amino saja oleh karena itu pada hidrolisisnya hanya diperoleh asam-asam amino penyusunnya saja, yang termasuk golongan ini adalah albumin, globulin, histon dan prolamin.

  2. Protein Majemuk/Konyugasi
    Protein ini tersusun oleh protein sederhana dan zat lain yang bukan protein disebut radikal prostetik. Protein yang termasuk golongan ini dapat dilihat dalam tabel di bawah ini

Tabel Protein Majemuk/Konyugasi

Nama Tersusun oleh Terdapat pada
Nukleoprotein Protein + asam nukleat Inti sel, kecambah biji-bijian
Glikoprotein Protein + karbohidrat Musin pada kelenjar ludah, tendomusin pada tendon, hati
Fosfoprotein Protein + fosfat yang mengandung lesitin Kasein susu, kuning telur
Kromoprotein/metaloprotein Protein + pigmen/ion logam Hemoglobin
Lipoprotein Protein + lemak Serum darah, kuning telur, susu, membran sel

4. Berdasarkan asam amino penyusunnya

Berdasarkan asam amino penyusunnya, proten dibagi lagi menjadi berikut :

  1. Protein yang tersusun oleh asam amino esensial
    Asam amino esensial adalah asam amino yang dibutuhkan oleh tubuh, tetapi tubuh tidak dapat mensintesanya sendiri sehingga didapat atau diperoleh dari protein makanan. Ada 10 jenis asam amino esensial yaitu isoleusin (ile), leusin (leu), lisin (lys), metionin (met), sistein (Cys), valin (val), triptofan (tryp), tirosina (tyr), fenilalanina (Phe) dan Treonina (tre).

  2. Protein yang tersusun oleh asam amino non esensial
    Asam amino non esensial adalah asam amino yang dibutuhkan oleh tubuh dan tubuh dapat mensintesa sendiri melalui reaksi aminasi reduktif asam keton atau melalui transaminasi, yang termasuk golongan ini antara lain alanin, aspartat, glutamate, glutamine.

Komponen Penyusun Protein


Unit dasar penyusun struktur protein adalah asam amino. Dengan kata lain protein tersusun atas asam-asam amino yang saling berikatan.
Struktur asam amino

Suatu asam amino-α terdiri atas:

  1. Atom C α. Disebut α karena bersebelahan dengan gugus karboksil (asam).
  2. Atom H yang terikat pada atom C α.
  3. Gugus karboksil yang terikat pada atom C α.
  4. Gugus amino yang terikat pada atom C α.
  5. Gugus R yang juga terikat pada atom C α.

Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada Gambar berikut.

Struktur asam amino α
Gambar Struktur asam amino α

Macam-macam asam amino

Terdapat 20 macam asam amino, yang masing-masing ditentukan oleh jenis gugus R atau rantai samping dari asam amino. Jika gugus R berbeda maka jenis asam amino berbeda.

Gugus R dari asam amino bervariasi dalam hal ukuran, bentuk, muatan, kapasitas pengikatan hidrogen serta reaktivitas kimia. Kedua puluh macam asam amino ini tidak pernah berubah. Asam amino yang paling sederhana adalah glisin dengan atom H sebagai rantai samping, berikutnya adalah alanin dengan gugus metil (-CH3) sebagai rantai samping.

Berikut nama dan struktur dari 20 macam asam amino pada Tabel dibawah ini.

Tabel Nama-nama asam amino

No Nama Singkatan
1 Alanin (Alanine) Arginin Ala
2 (Aginine) Asparagin Arg
3 (Asparagine) Asn
4 Asam aspartat (Aspartic Acid) Asp
5 Sistein (Cystine) Cys
7 Asam glutamat (Glutamic Acid) Glu
8 Glisin (Glycine) Gly
9 Histidin (Histidine) His
10 Isoleusin (Isoleucine) Ile
11 Leusin (Leucine) Leu
12 Lisin ( Lysine) Lys
13 Metionin (Methionine) Met
14 Fenilalanin (Phenilalanine) Phe
15 Prolin (Proline) Pro
16 Serin (Serine) Ser
17 Treonin (Threonine) Thr
18 Triptofan (Tryptophan) Trp
19 Tirosin (Tyrosine) Tyr
20 Valin (Vine) Val

Struktur arsitektur protein

Ada 4 tingkat struktur protein yaitu struktur primer, struktur sekunder, struktur tersier dan struktur kuartener.

  1. Struktur primer
    Struktur primer adalah urutan asam-asam amino yang membentuk rantai polipeptida dapat dilihat pada Gambar berikut ini.

    image

  2. Struktur sekunder
    Struktur sekunder protein bersifat reguler, pola lipatan berulang dari rangka protein. Dua pola terbanyak adalah alpha helix dan beta sheet, dapat dilihat pada Gambar dibawah ini.

    image

  3. Struktur tersier
    Struktur tersier protein adalah lipatan secara keseluruhan dari rantai polipeptida sehingga membentuk struktur 3 dimensi tertentu. Sebagai contoh, struktur tersier enzim sering padat, berbentuk globuler, dapat dilihat pada Gambar dibawah ini.

    image

  4. Struktur kuartener
    Beberapa protein tersusun atas lebih dari satu rantai polipeptida. Struktur kuartener menggambarkan subunit-subunit yang berbeda dipak bersama- sama membentuk struktur protein. Sebagai contoh adalah molekul hemoglobin manusia yang tersusun atas 4 subunit, yang dipaparkan pada Gambar dibawah ini.

    image

Sifat-Sifat Protein

Protein mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :

  • Pembentukan warna protein
    Penambahan bahan kimia tertentu pada larutan protein yang semula tidak berwarna menjadi berwarna. Reaksi pembentukan warna ini sering sekali dipakai untuk menunjukkan adanya protein.

  • Protein sebagai amphotir
    Dalam molekul protein terdapat gugus karbonil dan gugus amino bebas. Adanya gugus karbonil yang bersifat asam dan adanya gugus amino yang bersifat basa dalam satu molekul, maka dapat terjadi netralisasi intra molekul membentuk ion dwi kutub atau zwitter ion.

  • Sifat koloid
    Larutan protein mempunyai sifat koloid. Bentuk koloid dari larutan protein dikenal sebagai emulsoid atau koloid hidrofil sebab di dalam molekul protein yang besar itu terdapat radikal-radikal hidrofil seperti radikal karboksil dan radikal hidroksil.

  • Denaturasi protein
    Denaturasi protein adalah suatu perubahan konfigurasi tiga dimensi dari molekul protein tanpa menyebabkan adanya pemecahan ikatan peptida yang terdapat antara asam-asam amino dalam struktur protein. Hal-hal yang dapat menyebabkan denaturasi protein meliputi asam, basa, garam, temperatur, deterjen, radiasi dan sebagainya.

Fungsi Protein


Protein dalam makanan akan terlibat dalam pembentukan jaringan protein dan berbagai fungsi metabolisme yang spesifik. Fungsi-fungsi utama dari protein adalah :

  • Pertumbuhan (untuk anak) dan pemeliharaan (untuk orang dewasa) jaringan tubuh. Protein diubah menjadi asam amino yang diperlukan untuk membangun dan mempertahankan jaringan tubuh.

  • Pembentukan ikatan-ikatan essensial tubuh

  • Mengatur keseimbangan air

  • Memelihara netralitas tubuh

  • Pembentukan antibodi

  • Protein ikut serta dalam fungsi sistem kekebalan tubuh.

  • Mengangkut zat-zat gizi

  • Sumber energi

Protein merupakan salah satu nutrien yang harus ada dalam makanan. Protein sebagai sumber asam amino esensial dan sumber nitrigen yang diperlukan untuk sintesis asam amino esensial dan senyawa-senyawa lain yang mengandung nitrogen. Sebetulnya yang dibutuhkan oleh tubuh adalah asam amino esensial dan nitrogennya bukan proteinnya. Asam amino esensial harus diperoleh tubuh dari makanan karena tubuh tidak mensintesisnya, sedangkan asam amino non esensial tubuh dapat mensintesis sendiri. Nitrogen juga harus masuk tubuhh sebagai senyawa organik, karena tubuh tidak dapat menggunakan nitrogen yang ada dalam udara yang ikut terhirup waktu menarik napas. Nitrogen ini akan dikeluarkan lagi bersama udara pengeluaran nafas (udara ekspirasi).

Dalam sel baik tumbuh-tumbuhan maupun sel hewan dan manusia, protein merupakan bahan utama dari sel tersebut. Karena itulah protein disebut sebagai zat pembangun. Protein tubuh ini mengalami proses pembongkaran dan pembentukan kembali, yang terus berlangsung selama hidup. Protein juga merupakan sumber asam-asam amino yang diperlukan untuk sintesis berbagai enzim dalam tubuh, untuk sintesis senyawa sebagai antibodi.

Fungsi protein bagi tubuh adalah :

  1. Sebagai sumber energi, pemberi kalori
  2. Untuk membangun sel-sel jaringan tubuh manusia
  3. Untuk mengganti sel-sel yang rusak
  4. Untuk produksi enzim dan hormon
  5. Membuat protein darah
  6. Untuk menjaga keseimbangan asam dan basa cairan tubuh

Bahan makanan sumber protein

Bahan makanan sumber protein yang berasal dari hewan (daging, telur, susu, ikan)

Bahan makanan sumber protein yang berasal dari nabati ( beras, kacang- kacangan)

Metabolisme protein

Protein yang masuk kedalam lambung diubah menjadi albuminose dan pepton oleh enzim protease yang ada dilambung yaitu pepsin. Kemudian dalam usus 12 jari terdapat enzim tripsin yang berasal dari pankreas yang akan mengubah sisa-sisa protein yang belum sempurna diubah oleh pepsin menjadi albuminose dan pepton.

Setelah sampai pada usus halus albuminose dan pepton diubah menjadi asam-asam amino sehingga siap untuk diserap oleh usus halus. Setelah asam-asam amino yang berasal dari protein makanan diserap oleh dinding usus, maka asam amino dibawa darah ke dalam hati.

Asam-asam amino ini dibagi-bagikan oleh hati ke jaringan-jaringan tubuh untuk mengganti sel-sel jaringan yang rusak. Sebagian asam amino juga digunakan untuk membuat protein darah.