MAKALAH BIOKIMIA ASAM AMINO DAN PROTEIN
DISUSUN OLEH:
Nama
: Devi Andriani
NPM
: 1413024023
Prodi
: Pendidikan Biologi
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS LAMPUNG 2015
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL..............................................................i DAFTAR ISI.........................................................................ii BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang.................................................................. ...1 1.2Rumusan Masalah.................................................................1 1.3Tujuan...................................................................................1
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian Asam Amino.......................................................2 2.3 Klasifikasi Protein.................................................................2 2.4 Struktur Asam Amino...........................................................3 2.5 Struktur Protein................................................................. ...4
BAB III PEMBAHASAN 3.1 Sifat-sifat Asam Amino........................................................6 3.2 Sifat Asam Basa Asam Amino..............................................7 3.3 Protein...................................................................................7 3.4 Klasifikasi Protein.................................................................7 3.5 Denaturasi dan Renaturasi...................................................10
BAB IV KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA
ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang Didalam kehidupan, protein merupakan molekul yang sangat penting dalam tubuh maklhuk hidup. Hal ini disebabkan oleh hampir semua reaksi kimia dalam sistem biologi dikatalisis oleh enzim dan hampir semua enzim adalah protein. Unit dasar penyusun struktur protein adalah asam amino. Yang asam amino ini bekerja dalam proses kehidupan di dalam tubuh makhluk hidup. Pentingnya protein dan asam amino bagi makhluk hidup membuat kami merasa tertarik tertantang untuk membahas materi ini. Pokok bahasan ini erat kaitannya dengan kerja tubuh kita sehari-hari sebab molekul ini (protein) merupakan makromolekul terbanyak dalam sel (hampir setengah dari berat kering sel merupakan molekul protein). Selain untuk menambah pengetahuan dan wawasan kami, pembuatan makalah ini juga dapat membuat kami menyadari akan kebesaran Tuhan Yang Maha Esa dan menjadi belajar lebih bersyukur serta untuk memenuhi tugas biokimia.
1.2Rumusan Masalah 1.2.1 Bagaimana sifat amfoter dari asam amino? 1.2.2 Bagaimana sifat asam basa asam amino? 1.2.3 Bagaimana klasifikasi dari protein? 1.2.4 Apa yang dimaksud Denaturasi dan Renaturasi?
1.3Tujuan 1.3.1 Untuk mengetahui sifat amfoter dan sifat asam basa dari asam amino 1.3.2 Untuk mengetahui pengertian dan klasifikasi dari protein 1.3.3 Untuk mengetahui pengertian dari Denaturasi dan Renaturasi.
1
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian Asam Amino Asam amino adalah senyawa organik yang memiliki gugus fungsional karboksil (COOH) dan amina (NH2). Asam amino merupakan molekul yang digunakan
untuk
membangun
protein.Dalam
biokimia
seringkali
pengertiannya dipersempit, keduanya terikat pada satu atom karbon yang sama yang disebut atom C alfa. Gugus karboksil memberikan sifat asam dan gugus amina memberikan sifat basa. Dalam bentuk larutan, asam amino bersifat amfoterik, cenderung menjadi asam pada larutan basa dan menjadi basa pada larutan asam. Perilaku ini terjadi karena asam amino mampu menjadi zwitter ion. Asam amino termasuk golongan senyawa yang paling banyak dipelajari karena salah satu fungsinnya sangat penting dalam organisme, yaitu sebagai penyusun protein.
2.2 Pengertian Protein Protein berasal dari bahasa Yunani yaitu “protos” yang berati yang paling utama Protein ditemukan oleh Jons Jakob Berzelius pada tahun 1838. Protein adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan kadang kala sulfur serta fosfor. 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 dan mekanis, seperti protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan sebagai antibodi, sistem kendalu dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan dan juga dalam transportasi hara. Sebagai saah satu sumber gizi, protein juga berperan sebagai sumber asam amino bagi oragnisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut.
2
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. 2.3 Klasifikasi Asam Amino Berdasarkan biosintesis, asam amino diklasifikasikan menjadi tiga jenis, yaitu Asam
amino essensial, asam amino nonessensial dan asam amino essensial
bersyarat.Beberapa asam amino dianggap asam amino esensial, yang berarti bahwa tubuh kita tidak dapat membuat mereka. Kita harus mendapatkan asam amino esensial dari makanan yang kita makan. Asam amino nonesensial adalah asam amino yang tubuh kita dapat mensintesis terlepas dari apa yang kita makan. Pada manusia ada sepuluh asam amino nonesensial dan sepuluh esensial. Namun, arginin adalah jenis kasus khusus. Orang dewasa dapat sintesis arginin, tetapi bayi tidak bisa. Jadi arginin adalah asam amino esensial hanya untuk bayi. Asam Amino Esensial
Asam Amino Nonesensial
Arginine
Alanine
Histidine
Asparagine
Isoleucine
Aspartic acid
Leucine
Cysteine
Lysine
Glutamic acid
Methionine
Glutamine
Phenylalanine
Glycine
Threonine
Proline
Tryptophan
Serine
Valine
Tyrosine
3
Asam amino esensial bersyarat adalah kelompok asam amino non-esensial, namun pada saat tertentu, seperti setelah latihan beban yang keras, produksi dalam tubuh tidak secepat dan tidak sebanyak yang diperlukan sehingga harus didapat dari makanan maupun suplemen protein. Asam amino yang terdapat dalam protein dapat dibagi menjadi 4 golongan berdasarkan relatif gugus R-nya: 1. Asam amino dengan gugus R non polar (tak mengutup) Gugus non polar adalah gugus yang mempunyai sedikit atau tidak mempunyai selisih muatan dari daerah yang satu ke daerah yang lain. Golongan ini terdiri dari lima asam amino yang mengandung gugus alifatik (Alanin, leusin, isoleusin, valin,dan prolin) dua dengan R aromatic (fenilalanin dan triptopan) dan satu mengandung atom sulfur (metionin). 2. Asam amino dengan gugus R mengutub tak bermuatan Golongan ini lebih mudah larut dalam air dari golongan yang tak mengutub karena gugus R mengutup dapat membentuk ikatan hydrogen dengan molekul air. Selain treoinin dan tirosin yang kekutubannya disebabkan oleh adanya gugus hidroksil (-OH) merupakan asam amino yang termasuk golongan ini. Selain itu yang termasuk dalam golongan ini juga adalah asparagin dan glutamine yang kekutubannya disebabkan oleh gugus amida (-CONH2) serta sistein oleh gugus sulfidril (-SH). 3. Asam amino dengan gugus R bermuatan negative (Asam amino asam) Golongan asam amino ini bermuatan negative pada pH 6.0-7.0 dan terdiri dari asam aspartat dan asam glutamat yang masing-masing mempunyai dua gugus karboksil (COOH). 4. Asam amino dengan gugus R bermuatan positif (Asam amino basa) Golongan asam amino ini bermuatan positif pada pH 7.0 terdiri dari lisin, histidin dan arginin.
2.4 Struktur Asam Amino 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 4
samping yang membedakan satu asam amino dengan asam amino lainnya. 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.
2.5 Struktur Protein Ada 4 struktur protein antara lain : 1) Struktur Primer Struktur primer adalah rantai polipeptida. Struktur primer protein di tentukan oleh ikatan kovalen antara residu asam amino yang berurutan yang membentuk ikatan peptida. Struktur primer dapat di gambarkan sebagai rumus bangun yang biasa di tulis untuk senyawa organik. 2) Struktur Sekunder Struktur sekunder ditentukan oleh bentuk rantai asam amino : lurus, lipatan, atau gulungan yang mempengaruhi sifat dan kemungkinan jumlah protein yang dapat dibentuk. Struktur ini terjadi karena ikatan hydrogen antara atom O dari gugus karbonil ( C=O) dengan atom H dari gugus amino ( N-H ) dalam satu rantai peptida, memungkinkan terbentuknya konfirasi spiral yang disebut struktur helix. 3) Struktur Tersier Struktur tersier ditentukan oleh ikatan tambahan antara gugus R pada asam-asam amino yang memberi bentuk tiga dimensi sehingga membentuk struktur kompak dan padat suatu protein. 4) Struktur kuartener Struktur kuartener adaalah susunan kompleks yang terdiri dari dua rantai polipeptida atau lebih, yang setiap rantainya bersama dengan struktur primer, sekunder, tersier membentuk satu molekul protein yang besar dan aktif secara biologis.
5
BAB III PEMBAHASAN 3.1 Sifat-sifat Asam Amino Ada tiga sifat-sifat asam amino yaitu: 1. Sifat Amfoter Gugus fungsional pada asama amino, yaitu karboksil dan amina, keduanya memengaruhi sifat keasaman asam amino. Dengan demikian, asam amino dapat bereaksi dengan asam maupun basa sehingga dikatakan bersifat amfoter atau amfiprotik. Sifat amfoter ini tampak pada asam amino yang hanya mengikat satu gugus -COOH dan satu gugus -NH2. Adapun asam amino yang mengikat lebih dari satu gugus -COOH dan hanya satu gugus -NH2, akan lebih bersifat asam. Asam amino bersifat amfoter, maka: a. Jika direaksikan dengan asam, maka asam amino akan menjadi suatu
kation. b. Jika direaksikan dengan basa, maka asam amino akan menjadi suatu
anion. 2. Ion Zwitter Pada asam amino, ada gugus yang dapat melepaskan ion H+ dan ada gugus yang dapat menerima ion H+. Akibatnya, terbentuk molekul yang memilikidua jenis muatan, yaitu muatan positif dan muatan negatif...
Gambar Dua bentuk asam amino, (1) tidak terionisasi; (2) ion zwitter.
6
3. Optis Aktif Semua asam amino kecuali glisin, memiliki atom C asimetris atau atom C kiral, yaitu atom C yang mengikat empat gugus yang berbeda (gugus -H, COOH, -NH2, dan -R). Oleh karena itu, semua asam amino (kecuali glisin) bersifat optis aktif. Artinya, senyawa tersebut dapat memutar bidang polarisasi cahaya.
3.2 Sifat Asam Basa Asam Amino Pada larutan air, asam amino berbentuk ion dwi kutub. Pada keadaan zwitter ion, umumnya asam amino mempunyai titik isolektrik yaitutitik dimana asam amino mempunyai PH optimum.
3.3 Protein Protein adalah makromolekul polipeptida yang tersusund ari sejumlah L-asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptide, bobot molekul tinggi. Suatu molekul protein disusun oleh sejumlah asam amino dengan susunan tertentu dan bersifat turunan. Rantai polipeptida sebuah molekul protein mempunyai satu konformasi yang sudah tertentu pada suhu dan pH normal. Konformasi ini disebut konformasi asli, sangat stabil sehingga memungkinkan protein dapat diisolasi dalam keadaan konformasi aslinya itu.
3.4 Klasifikasi Protein Klasifikasi protein pada biokimia didasarkan atas fungsi biologinya terdiri atas: 1. Enzim, merupakan golongan protein yang terbesar dan paling penting. Kira-kira seribu macam enzim telah diketahui, yang masing-masing berfungsi sebagai katalisator reaksi kimia dalam jasad hidup. pada jasad hidup yang berbeda terdapat macam jenis enzim yang berbeda pula. Molekul enzim biasanya berbentuk bulat (globular), sebagian terdiri atas satu rantai polipeptida dan sebagian lain terdiri lebih dari satu polipeptida. Contoh enzim: ribonuklease, suatu enzim yang mengkatalisa hidrolisa RNA (asam poliribonukleat); sitokrom,
7
berperan dalam proses pemindahan electron; tripsin; katalisator pemutus ikatan peptida tertentu dalam polipeptida. 2. Protein Pembangun, berfungsi sebagai unsure pembentuk struktur. Beberapa contoh misalnya: protein pembukus virus, merupakan selubung pada kromosom; glikoprotein, merupakan penunjang struktur dinding sel;
struktur membrane, merupakan protein
komponen membran sel; α-Keratin, terdapat dalam kulit, bulu ayam, dan kuku; sklerotin, terdapat dalam rangka luar insekta; fibroin, terdapat dalam kokon ulat sutra; kolagen, merupakan serabut dalam jaringan penyambung; elastin, terdapat pada jaringan penyambung yang elastis (ikat sendi); mukroprotein, terdapat dalam sekresi mukosa (lendir). 3.
Protein Kontraktil, merupakan golongan protein yang berperan dalam proses gerak. Sebagai contoh misalnya; miosin, merupakan unsur filamen tak bergerak dalam myofibril; dinei, terdapat dalam rambut getar dan flagel (bulu cambuk).
4.
Protein Pengangkut, mempunyai kemampuan mengikat molekul tertentu dan melakukan pengangkutan berbagai macam zat melalui aliran darah. Sebagai contoh misalnya: hemoglobin, terdiri atas gugus senyawa heme yang mengandung besi terikat pada protein globin, berfungsi sebagai alat pengangkut oksigen dalam darah vertebrata; hemosianin, befungsi sebagai alat pengangkut oksigen dalam darah beberapa macam invertebrate; mioglobin, sebagai alat pengangkut oksigen dalam jaringan otot; serum albumin, sebagai alat pengangkut asam lemak dalam darah; β-lipoprotein, sebagai alat pengangkut lipid dalam darah; seruloplasmin, sebagai alat pengangkut ion tembaga dalam darah.
5.
Protein Hormon, termasuk protein yang aktif. Sebagai contoh misalnya: insulin, berfungsi mengatur metabolisme glukosa, hormon adrenokortikotrop, berperan pengatur sintesis kortikosteroid; hormon pertumbuhan, berperan menstimulasi pertumbuhan tulang.
8
6. Protein Bersifat Racun, beberapa protein yang bersifat racun terhadap hewan kelas tinggi yaitu misalnya: racun dari Clostridium botulimum, menyebabkan keracunan bahan makanan; racun ular, suatu protein enzim yang dapat menyebabkan terhidrolisisnya fosfogliserida yang terdapat dalam membrane sel; risin, protein racun dari beras. 7. Protein Pelindung, umumnya terdapat dalam darah vertebrata. Sebagai contoh misalnya: antibody merupakan protein yang hanya dibentuk jika ada antigen dan dengan antigen yang merupakan protein asing, dapat membentuk senyawa kompleks; fibrinogen, merupakan sumber pembentuk fibrin dalam proses pembekuan darah; trombin, merupakan komponen dalam mekanisme pembekuan darah. 8. Protein Cadangan disimpan untuk berbagai proses metabolisme dalam tubuh. Sebagai contoh, misalnya: ovalbumin, merupakan protein yangterdapat dalam putih telur; kasein, merupakan protein dalam biji jagung. Berdasarkan bentuknya, protein dikelompokkan sebagai berikut : 2. Protein bentuk serabut (fibrous) Protein ini terdiri atas beberapa rantai peptida berbentu spiral yang terjalin. Satu sama lain sehingga menyerupai batang yang kaku. Karakteristik protein bentuk serabut adalah rendahnya daya larut, mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi untuk tahan terhadap enzim pencernaan. Kolagen merupakan protein utama jaringan ikat. Elasti terdapat dalam urat, otot, arteri (pembuluh darah) dan jaringan elastis lain. Keratini adalah protein rambut dan kuku. Miosin merupakan protein utama serat otot. 2. Protein Globuler Berbentuk bola terdapat dalam cairan jaringan tubuh. Protein ini larut dalam larutan garam dan encer, mudah berubah dibawah pengaruh suhu, konsentrasi garam dan mudah denaturasi. Albumin terdapat dalam telur, susu, plasma, dan hemoglobin. Globulin terdapat dalam otot, serum, kuning telur, dan gizi tumbuh-tumbuhan. Histon terdapat
9
dalam jaringan-jaringan seperti timus dan pancreas. Protamin dihubungkan dengan asam nukleat. 3. Protein Konjugasi Merupakan protein sederhana yang terikat dengan baha-bahan nonasam amino. Nukleoprotein terdaoat dalam inti sel dan merupakan bagian penting DNA dan RNA. Nukleoprotein adalah kombinasi protein dengan karbohidrat dalam jumlah besar. Lipoprotein terdapat dalam plasma-plasma yang terikat melalui ikatan ester dengan asam fosfat sepertu kasein dalam susu. Metaloprotein adalah protein yang terikat dengan mineral seperti feritin dan hemosiderin adalah protein dimana mineralnya adalah zat besi, tembaga dan seng.
3.5 Denaturasi dan Renaturasi Organisme hidup memerlukan banyak jenis molekul besar untuk bertahan hidup. Sangat sedikit molekul tersebut menjadi berbagai tujuan seperti protein. Protein adalah molekul besar yang terdiri dari rantai asam amino terlipat. Setiap protein memiliki bentuk unik dan fungsi berdasarkan bentuknya. Sangat mudah untuk berpikir tentang protein sebagai kunci yang cocok dengan membentuk gembok tertentu di sekitar tubuh. Protein berfungsi untuk mempercepat proses biologis, mengenali antibodi, mengatur proses fisiologis, menyediakan struktur, zat transportasi, mengatur gen, dan menanggapi sinyal di dalam dan di luar organisme. Protein berkisar dalam bentuk ukuran yang kecil seperti insulin yang hanya 51 asam amino ke yang panjang yang sangat besar seperti protein Titin yaitu panjang 26.926 asam amino. Tidak peduli ukuran mereka, mereka harus dilipat menjadi bentuk tertentu agar dapat berfungsi. Kadang-kadang sesuatu yang salah dan menyebabkan protein terkuak. Denaturasi adalah proses dimana protein kehilangan struktur terlipat dan berhenti berfungsi. Denaturasi Protein terjadi ketika protein kehilangan struktur kuartener, tersier, dan sekunder. Pada dasarnya, protein menjadi membuka lipatan dan berhenti berfungsi. denaturasi Protein adalah 10
penyebab oleh beberapa stres eksternal. Penyebab utama denaturasi protein mencakup paparan asam, basa, garam-garam anorganik, pelarut, atau panas. Pernahkah Anda menggoreng telur? Bila Anda menempatkan telur dalam panci memiliki kuning kuning cerah dikelilingi oleh protein yang jelas dikenal sebagai albumin, juga dikenal sebagai putih telur. Ketika telur terkena panas dalam panci albumin cepat berubah menjadi putih. Hal ini terjadi karena denaturasi protein bila terkena panas. Pernahkah Anda mengalami demam? Demam adalah baik karena mereka memberitahu kita sesuatu yang salah dalam tubuh dan meningkatkan suhu membantu untuk melawan penyerbu asing dalam tubuh. Namun, demam yang ekstrim bisa sangat berbahaya karena dapat menyebabkan protein dalam tubuh kita untuk mulai terdenaturasi. Demam dari 104 derajat atau lebih besar dapat menyebabkan denaturasi protein akan dimulai pada tubuh. Akhirnya, penting untuk dicatat bahwa sebagian besar protein denaturasi adalah permanen. Namun demikian, beberapa protein yang dapat melipat kembali dalam proses yang disebut renaturasi.
11
IV. KESIMPULAN 1. Asam amino adalah senyawa organik yang memiliki gugus fungsional karboksil
(COOH) dan amina (NH2). Protein adalah makromolekul
polipeptida yang tersusund ari sejumlah L-asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptide, bobot molekul tinggi. 2. Asam amino dapat bereaksi dengan asam maupun basa sehingga dikatakan bersifat amfoter atau amfiprotik. 3. Klasifikasi protein pada biokimia didasarkan atas fungsi biologinya terdiri atas enzim, protein pembangun, protein kontraktil, protein pengangkut, protein hormon, protein bersifat racun, protein pelindung, protein cadangan. Berdasarkan bentuknya, protein dikelompokkan atas protein bentuk serabut, protein globuler, dan protein konjugasi. 4. Denaturasi adalah proses dimana protein kehilangan struktur terlipat dan berhenti berfungsi. Beberapa protein yang dapat melipat kembali dalam proses yang disebut renaturasi.
12
DAFTAR PUSTAKA
Sofya,
Emmawaty.
2000.
Biokimia
1.
Bandar
Lampung:
Universitas
Lampung Marthokarsono, Soekarsono. 1975. Biokimia. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press http://www.academia.edu/8959206/BIOKIMIA_ASAM_AMINO_DAN_PROTEIN
