PROTEIN
TIM DOSEN KIMIA ORGANIK 2
KO 2
Sub Capaian Pembelajaran
Mahasiswa dapat menjelaskan :
1. Struktur, sifat -sifat dan stereokimia protein
2. Klasifikasi protein
3. Struktur protein
4. Kegunaan protein.
5. Reaksi penentu protein
▶
Protein berasal dari kata Yunani Proteios yang artinya “pertama”.
Protein adalah poliamida dan hidrolisis protein menghasilkan asam- asam amino.
DEFINISI PROTEIN
Protein
Struktur Protein
Struktur primer protein
Rantai peptida yang dihubungkan oleh ikatan amida (peptida)
Urutan berulang satu atom nitrogen dan 2 atom carbon.
R O
H H R O H R O
N C C N C C N C C N C C
H H H H
R O H
Struktur sekunder protein
Ikatan hidrogen
Ada bentukan heliks .
Struktur sekunder protein
▶ Protein Fibrous (Serat)
Protein yang terdapat pada hewan, tidak larut dalam air. Misal : keratin, kolagen, sutra
▶ Proterin Globular
Protein yang larut dalam air. Misal : enzim, hormon, hemoglobin, mioglobin, ovalbumin (pada putih telur)
Bentuk protein
Ikatan peptida
▶ Ikatan yang menghubungkan 2 asam amino melalui gugus karboksil dari satu asam amino dengan gugus amino dari asam amino yang lain.
O
O- + H3N C H C
O
C H O
3
a l a n i n + H3N C H2 C +
g l y s i n
+ H3N C H2
O
C H N
C C O-
O
+ H2O
C H3 i k a t a n p e p t i d a
g l y - a l a ( g ly s in a la n in )
C - t e r m i n a l N - t e r m i n a l
Penamaan Peptida
▶
Berdasarkan konvensi ikatan peptida ditulis dengan asam amino yg mempunyai NH
3+bebas (sebelah kiri) dan as. Amino dg gugus COO
-bebas (sebelah kanan)
▶
Molekul yang mengandung 2 asam amino dg 1 ikatan peptida disebut dipeptida
▶
Molekul mengandung 3 asam amino disebut tripeptida. Ada tetrapeptida, pentapeptida, dst.
Ikatan peptida
Suatu dipeptida terjadi bila suatu ikatan amida terbentuk antara gugus –NH2 dari suatu asam amino dengan gugus –COOH dari asam amino yang lain.
Tiap asam amino dalam suatu molekul peptide disebut suatu satuan (unit) atau suatu residu.
Alanilglisina mempunyai dua residu : residu alanina dan residu glisina.
Suatu polipeptida ialah suatu peptide dengan banyak sekali residu asam amino.
Beberapa rantai polipeptida tersebut diikat bersama oleh ikatan nonkovalen.
Rantai polipeptida protein biasanya diikat oleh ikatan sulfida. Beberapa ikatan yang mungkin terjadi dalam polipeptida atau protein dapat dilihat pada gambar berikut:
Menurut perjanjian suatu poliamida dengan residu asam amino kurang dari 50 dikelompokkan sebagai suatu peptide, sedangkan poliamida yang lebih besar dianggap sebagai protein.
Alanina dan glisina dapat digabungkan dengan cara lain untuk
membentuk glisilalanina, dalam mana glisina mempunyai gugus amino bebas dan alanina mempunyai gugus karboksil bebas.
Denaturasi protein
▶ Denaturasi suatu protein adalah hilangnya sifat-sifat struktur lebih tinggi oleh terkacaunya ikatan hydrogen dan gaya-gaya sekunder lain yang mengutuhkan molekul itu. Akibat suatu denaturasi adalah hilangnya banyak sifat biologis protein itu.
▶ Salah satu faktor yang menyebabkan denaturasi suatu protein ialah perubahan temperatur.
Memasak putih telur merupakan contoh denaturasi yang tak reversible. Suatu putih telur adalah cairan tak berwarna yang mengandung albumin, yakni protein globular yang larut.
Pemanasan putih telur akan mengakibatkan albumin itu membuka lipatan dan mengendap;
dihasilkan suatu zat padat putih.
▶ Perubahan pH juga dapat mengakibatkan denaturasi. Bila susu menjadi asam, perubahan pH yang disebabkan oleh pembentukan asam laktat akan menyebabkan penggumpalan susu (curdling), atau pengendapan protein yang semula larut. Faktor-faktor lain yang dapat menyebabkan
denaturasi adalah detergen, radiasi, zat pengoksidasi atau pereduksi (yang dapat mengubah hubungan S-S), dan perubahan tipe pelarut.
▶ Beberapa protein (kulit dan dinding dalam saluran pencernaan, misalnya) sangat tahan terhadap denaturasi, sedangkan protein-protein lain sangat peka. Denaturasi dapat bersifat reversible jika suatu protein hanya dikenai kondisi denaturasi yang lembut, seperti sedikit perubahan pH. Jika
protein ini dikendalikan ke lingkungan alamnya, protein ini dapat memperoleh kembali struktur lebih tingginya yang alamiah dalam suatu proses yang disebut renaturasi. Sayang renaturasi umumnya sangat lambat atau tidak terjadi sama sekali. Salah satu permasalahannya dalam penelitian protein ialah bagaimana mempelajari protein tanpa merusak struktur lebih tingginya.
Denaturasi protein
Denaturasi protein
Sisi negatif denaturasi:
• Protein kehilangan aktivitas biologi
• Pengendapan protein
• Protein kehilangan beberapa sifat fungsional
Sisi positif denaturasi:
• Denaturasi panas pada inhibitor tripsin dalam
legum dapat meningkatkan tingkat ketercernaan dan ketersediaan biologis protein legum.
• Protein yang terdenaturasi sebagian lebih mudah dicerna, sifat pembentuk buih dan emulsi lebih baik daripada protein asli.
• Denaturasi oleh panas merupakan prasyarat pembuatan gel protein yang dipicu panas.
Denaturasi protein
Koagulasi Protein
Koagulasi merupakan proses lanjutan yang terjadi ketika molekul protein yang didenaturasi
membentuk suatu massa yang solid. Cairan telur (sol) diubah menjadi padat atau setengah padat (gel) dengan proses air yang keluar dari struktur membentuk spiral-spiral yang membuka dan melekat satu sama lain. Koagulasi ini terjadi selama rentang waktu temperatur yang lama dan dipengaruhi oleh
faktor-faktor yang telah disebutkan sebelumnya seperti panas, pengocokan, pH, dan juga menggunakan gula dan garam. Hasil dari proses koagulasi protein biasanya mampu membentuk karakteristik yang
diinginkan. Yaitu mengental yang mungkin terjadi pada proses selanjutnya setelah denaturasi dan
koagulasi. Kekentalan hasil campuran telur mempengaruhi keinginan untuk menyusut atau menjadi lebih kuat.
Sifat – sifat fisikokimia protein
Sifat fisikokimia setiap protein tidak sama, tergantung pada jumlah dan jenis asam aminonya.
Berat molekul protein sangat besar
Ada protein yang larut dalam air, ada pula yang tidak dapat larut dalam air, tetapi semua protein tidak larut dalam pelarut lemak.
Bila dalam suatu larutan protein ditambahkan garam, daya larut protein akan
berkurang, akibatnya protein akan terpisah sebagai endapan. Peristiwa pemisahan protein ini disebut salting out.
Apabila protein dipanaskan atau ditambahkan alkohol maka protein akan menggumpal.
Protein dapat bereaksi dengan asam dan basa
Fungsi Protein
•Sebagai enzim
Hampir semua reaksi biologis dipercepat atau dibantu oleh suatu senyawa makromolekul spesifik yang disebut enzim, dari reaksi yang sangat sederhana seperti reaksi transportasi karbon dioksida sampai yang sangat rumit seperti replikasi kromosom.
•Alat pengangkut dan penyimpan
Banyak molekul dengan massa molekul kecil serta beberapa ion dapat diangkut atau dipindahkan oleh protein-protein tertentu. Misalnya hemoglobin mengangkut oksigen dalam eritrosit, sedangkan mioglobin mengangkut oksigen dalam otot.
•Pengatur pergerakan
Protein merupakan komponen utama daging, gerakan otot terjadi karena adanya dua molekul protein yang saling bergeseran.
•Penunjang mekanis
Kekuatan dan daya tahan robek kulit dan tulang disebabkan adanya kolagen, suatu protein berbentuk bulat panjang dan mudah membentuk serabut.
•Pertahanan tubuh atau imunisasi
Pertahanan tubuh biasanya dalam bentuk antibodi, yaitu suatu protein khusus yang dapat mengenal dan menempel atau mengikat benda-benda asing yang masuk ke dalam tubuh seperti virus, bakteri, dan sel-sel asing lain.
•Media perambatan impuls syaraf
Protein yang mempunyai fungsi ini biasanya berbentuk reseptor, misalnya rodopsin, suatu protein yang bertindak sebagai reseptor penerima warna atau cahaya pada sel-sel mata.
•Pengendalian pertumbuhan
Protein ini bekerja sebagai reseptor (dalam bakteri) yang dapat mempengaruhi fungsi bagian-bagian DNA yang mengatur sifat dan karakter bahan.
