berisi sejumlah asam amino dari 20 jenis asam amino sehingga molekul protein bisa memiliki banyak kemungkinan variasi molekul asam amino.
Secara organisasi struktural, molekul protein memiliki struktur tiga dimensi dalam bentuk empat level, yaitu protein primer, protein sekunder, protein tertier dan struktur protein kuarter. Pada struktur protein primer molekul protein berbentuk rantai urutan asam amino. Sementara pada struktur protein sekunder bentuk molekul protein memiliki lipatan akibat adanya ikatan hidrogen secara berulang. Struktur protein tersier terbentuk akibat adanya lipatan dan lingkaran dari helik, lembaran dan bagian yang tidak terstruktur dari rantai polipeptida menjadi bentuk tiga dimensi. Konfigurasi molekul ini diikat bersama-sama oleh ikatan antara bagian radikal (R) dari asam amino dalam polipeptida. Beberapa molekul protein yang fungsional dihasilkan dari hubungan dari beberapa susunan rantai polipeptida.
Struktur organisasi protein yang kompleks ini menimbulkan terjadinya berbagai tingkatan dalam pemecahan molekul protein. Berbagai jenis faktor fisik dan kimia dapat menyebabkan terurainya ikatan hidrogen, hal ini akan menyebabkan terlepasanya lipatannya. Denaturasi merupakan proses pemecahan struktur tiga dimensi protein akibat adanya agregasi atau presifitasi dari protein. Sebagai contoh, albumin dalam telur mengalami aggregasi dalam rangka merespon panas ketika mengalami pengeringan. Untuk memecah rantai polipeptida menjadi molekul asam amino dibutuhkan tambahan air dan sebuah reaksi tipe hidrolisis.
1) Pengelompokkan Protein
Protein dibagi menjadi tiga kelompok yaitu protein sederhana, protein konjugasi dan protein turunan.
a) Protein Sederhana.
Kelompok protein dibagi menjadi dua yaitu protein globular dan protein fibrous. Protein globular berdasarkan kelarutannya dikelompokkan lagi menjadi kelompok protein yang larut dalam air dan protein yang tidak larut dalam air. Beberapa contoh protein yang larut dalam air diantaranya adalah albumin, pseudoglobulin, protamin, histon. Sementara protein yang tidak larut dalam air diantaranya
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: BIOSEL
KELOMPOK KOMPETENSI B
98
adalah gulutelin, gliadin, prolamin, globulin. Protein fibrous atau serat. Protein ini mirip serat dan tidak larut dalam air dingin atau reagen bersuhu dingin. Protein ini ditemukan dalam tubuh hewan sebagai skleroprotein. Beberapa bentuk protein fibrous diantaranya adalah keratin, fibroin, elastin, dan kolagen.
b) Protein Konyugasi.
Protein ini terdiri atas protein sederhana dikombinasikan dengan senyawa non protein, biasanya disebut grup prostetik bila ditambahkan pada bahan organik atau disebut kofaktor bila ditambahkan pada bahan an organik. Contoh protein konyugasi diantaranya glikoprotein dan mucoprotein yang berisi karbohidrat dan protein dalam molekul lain, misalnya musin dari saliva. Nukleoprotein berisi asam amino dan asam nukleat dalam molekulnya. Khromoprotein berisi asam amino dan pigmen, misalnya hemoglobin, haemosianin, flavoprotein dan sitokrom. Lipoprotein berisi asam amino dan lemak dalam molekulnya, misalnya lipovitellin dalam kuning telur, serum, protein dari otak dan jaringan saraf.
c) Protein Turunan.
Kelompok protein ini terdiri atas protein terkoagulasi dan bagian dari protein yang terhidrolisis misalnya protease dan polypeptidase. Secara struktural protein merupakan ikatan senyawa asam amino dengan berbagai jenis bentuk ikatannya. Ada dua jenis asam amino yaitu asam amino esensil dan asam amino non esensil. Asam amino esensil adalah asam amino-asam amino yang tidak ditemukan dalam tubuh makhluk hidup sehingga keberadaanya sangat penting dan dapat diperoleh dari makanan yang masuk ke dalam tubuh. Sementara asam amino non esensil biasanya banyak ditemukan dan dapat disintesis dalam tubuh, sehingga tidak terlalu penting kalau tidak ada dalam makanan yang dikonsumsi.
Protein tidak dapat berfungsi dengan benar kecuali molekul-molekul protein ini melipat dalam bentuk yang benar. Beberapa penyakit pada manusia yang disebabkan adanya kelainan dalam lipatan struktur organisasi protein diantarnya adalah penyakit alzheimer dan sistik fibrosis. Kedua penyakit ini berhubungan dengan kesalahan bentuk protein.
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: BIOSEL
KELOMPOK KOMPETENSI B
Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Biologi SMA
99
c. Lemak
Berbeda dengan polisakarida, salah satu jenis karbohidrat, berfungsi sebagai sumber energi jangka pendek. Lemak merupakan sumber energi jangka panjang. Berbagai jenis senyawa organik diklasifikasikan menjagi lemak. Sennyawa lemak merupakan senyawa organik yang tidak larut dalam air karena rantai hidrokarbonnya. Hidrogen berikatan hanya terhadap molekul karbon yang tidak memiliki kecenderungan untuk membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air. Lemak digunakan sebagai insulasi dan sebagai sumber energi jangka panjang oleh kebanyakan hewan. Dalam kehidupan sehari-hari, istilah minyak lebih familiar dibanding dengan istilah lemak. Minyak seringkali digunakan untuk jenis lemak yang dihasilkan oleh tumbuhan dan sering digunakan sebagai untuk memasak makanan. Selain lemak, fosfolipid adalah bentuk lemak lainnya yang juga penting. Lemak ini merupakan komponen utama dari membran plasma dalam sel.
Secara kimiawi lemak merupakan ester dari asam lemak, tersusun atas senyawa karbon, hidrogen, dan oksigen. Berbeda dengan rasio hidrogen dan oksigen pada air yang selalu tetap, ratio oksigen dan hidrogen pada lemak tidak pernah sama. Jumlah atom oksigen dalam molekul lemak selalu kurang daripada jumlah hidrogen dan karbon. Senyawa sulfur, posfor dan nitrogen terkadan ditemukan dalam molekul lema. Lemak bersifat koloid dan tidak larut dalam air tetapi dapat larut dalam pelarut organik seperti eter, chloroform atau alkohol. Lemak merupakan senyawa penting yang membentuk membran, vitamin dan hormon yang ada dalam sel serta memiliki fungsi utama sebagai cadangan makanan untuk suplai energi.
Lemak dikelompokkan menjadi tiga kelompok, yaitu lemak sederhana, lemak kompleks dan turunan lemak.
1) Lemak Sederhana atau Trigliserida.
Jenis lemak ini disusun oleh asam lemak dan gliserol. Lilin (wax), minyak ikan dan minyak merupakan beberapa contoh lemak sederhana.
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: BIOSEL
KELOMPOK KOMPETENSI B
100
Lemak sederhana merupakan lemak yang bersifat netral dalam sitoplasma sel hewan maupun sel tumbuhan dan disimpan sebagai cadangan makanan. Trigliserida tergantung dari asam lemak yang membentuknya. Asam lemak merpakan senyawa alifatik dengan gugus karboksil. Asam lemak merupakan penyusun utama minyak nabati atau lemak dan merupakan bahan baku untuk semua lipid pada makhluk hidup. Asam ini mudah dijumpai dalam minyak masak (goreng), margarin, atau lemak hewan dan menentukan nilai gizinya. Secara alami, asam lemak bisa berbentuk bebas (sebagai lemak yang terhidrolisis) maupun terikat sebagai gliserida.
2) Lemak kompleks
Wax atau lilin memiliki titik didih yang tinggi dibanding lemak netral, sebagai contoh, lilin yang dihasilkan oleh lebah. Secara kimiawi lilin bersifat pasif dan membentuk lapisan pelindung pada berbagai lokasi dalam sel.
Asam lemak selalu memiliki sejumlah atom karbon. Beberapa rantai karbon terkadang memiliki ikatan ganda (-C=C-) dan pada keadaan ini asam lemak ditakan tidak jenuh (non-saturated) misalnya asam oleik memiliki 18 karbon dan salah satu ikatannya ganda (un-saturated).
Gugus karboksil pada asam lemak bereaksi dengan grup alkohon dari gliserol dalam berbagai cara. Trigeliserida yang dihasilkan digunakan oleh makhluk hidup sebagai energi cadangan. Energi cadangan ini bisa menghasilkan banyak energi, dua kali lebih banyak dibanding karbohidrat dan protein, selama proses oksidasinya berjalan sangat lambat.
Jenis lemak ini selain mengandung asam lemak juga mengandung senyawa khas lainnya seperti fosfor, nitrogen. Lemak ini berperan sebagai komponen struktural pada sel, khususnya dalam membran. Ada beberapa tipe lemak kompleks, diantaranya:
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: BIOSEL
KELOMPOK KOMPETENSI B
Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Biologi SMA