PROTEIN PROTEIN DEFINISI. Protein : suatu poliamida 20/05/2014

Teks penuh

(1)

PROTEIN

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

. 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

.

DEFINISI

Komponen dari semua bagian tubuh Zat makanan yg penting

Fungsi sebagai zat pembangun, pengatur, dan bahan bakar

Sebagai bahan membran sel, pembentuk jaringan pengikat, bagian dari rambut dan kuku

Sebagai enzim katalisa; hormon, antibodi

Terdiri dari C, H, O, N, juga S, P, dan logam dalam jumlah kecil

PROTEIN

Protein : suatu poliamida

Ikatan amida (-CONH-) disebut ikatan peptida, menghubungkan dua unit Aa

Gugus aktif

Sebelah kiri:gugus amino

Sebelah kanan:gugus karboksil

Gugus ini dapat membentuk ikatan lagi dgn Aa, ikatan peptida terus sampai ribuan unit menjadi polimer protein

(2)

ASAM AMINO

Asam amino yang terdapat dalam protein

adalah asam

α

-aminokarbokasilat .

Variasi dalam struktur

monomer-monomernya terdapat dalam rantai

samping.

NH

2

R CHCO

2

H

gugus a-amino

rantai samping

Asam amino tersederhana → asam amino asetat (glisin), tidak memiliki rantai samping sehingga tidak mempunyai satu karbon kiral.

Asam amino dalam deret protein termasuk dalam deret-L, artinya gugus-gugus di sekitar karbon α mempunyai konfigurasi L, sama seperti L-gliseraldehida.

C CHO HO H CH2OH H CO2H C H2N L-gliseraldehida R asam L-amino RANTAI SAMPING KARBON α

Asam amino yang lazim ditemukan dalam protein

NAMA SINGKATAN STRUKTUR

Alanin

Ala

Arginin*

Arg

Asparagin

Asn

Asam

aspartat

Asp

Valin*

Val

CH3CHCO2H NH2 NH2 CH2CHCO2H (CH2)3 H2NCNH NH NH2 CH2CHCO2H H2NC O NH2 CH2CHCO2H HO2C (CH3)2CHCHCO2H NH2

Sistein

Cys

Asam glutamat

Glu

Glutamin

Gln

Glisin

Gly

Histidin*

His

CH2CHCO2H NH2 HS CH2CHCO2H NH2 HO2CCH2 CH2CHCO2H NH2 H2NCCH2 O CH2CO2H NH2 NH2 N N CH2CHCO2H H

(3)

Isoleusin*

Ile

Leusin*

Leu

Lisin*

Lys

Metionin*

Met

Fenilalanin*

Phe

CHCHCO2H NH2 CH3 CH3CH2 NH2 CH2CHCO2H (CH3)2CH NH2 CH2CHCO2H H2N(CH2)3 CH2CHCO2H NH2 CH3SCH2 CH2CHCO2H NH2

Prolin

Pro

Serin

Ser

Treonin*

Thr

Triptofan*

Try

Tirosin

Tyr

NH2 CH2CHCO2H N H NH2 CH2CHCO2H HO CH3CHCHCO2H NH2 OH N CH2CHCO2H NH2 H CH2CHCO2H NH2 HO

* asam amino essensial.

Asam amino larut dalam air dan pelarut polar lain, tetapi tidak larut dalam pelarut non polar seperti heksana dan dietileter.

Asam amino memiliki momen dipole yang besar, kurang bersifat asam dibandingkan asam karboksilat, dan kurang basa dibandingkan amina.

Sifat yang tidak biasa dari asam amino ini, karena dalam satu molekul asam amino mengandung gugus amino yang bersifat basa, dan gugus karboksil yang bersifat asam.

Asam amino mengalami reaksi asam basa internal menghasilkan ion dipolar, yang disebut juga zwitter ion.

Adanya muatan ion ini, menyebabkan asam amino bersifat amfoter, dapat bereaksi dengan asam atau basa.

H2N C CO2H R H C H CO2 -R H2N + ion dipolar GUGUS AMINO GUGUS KARBOKSIL

(4)

ASAM AMINO ESSENSIAL

Asam amino yang diperlukan tetapi organisme tidak bisa Asam amino yang diperlukan tetapi organisme tidak bisa Asam amino yang diperlukan tetapi organisme tidak bisa Asam amino yang diperlukan tetapi organisme tidak bisa mensintesis sendiri, maka asam amino harus terdapat mensintesis sendiri, maka asam amino harus terdapat mensintesis sendiri, maka asam amino harus terdapat mensintesis sendiri, maka asam amino harus terdapat dalam makanannya

dalam makanannya dalam makanannya dalam makanannya

ASAM AMINO NON ESSENSIAL

Asam Asam Asam

Asam aminoaminoamino yangamino yangyangyang dapatdapatdapatdapat disintesisdisintesis olehdisintesisdisintesis oleholeholeh suatusuatusuatusuatu organismeorganismeorganismeorganisme dari

dari dari

dari persediaanpersediaanpersediaanpersediaan senyawasenyawasenyawa organiknyasenyawa organiknyaorganiknyaorganiknya.... SatuSatu caraSatuSatucaracara sintesiscara sintesissintesissintesis iniiniiniini adalah

adalah adalah

adalah pengubahanpengubahanpengubahan asampengubahan asamasam aminoasam amino berlebihaminoamino berlebihberlebih menjadiberlebih menjadimenjadimenjadi asamasamasamasam amino

amino amino

amino yangyangyangyang diperlukan,diperlukan,diperlukan,diperlukan, yangyang disebutyangyangdisebutdisebut reaksidisebutreaksireaksireaksi transaminasitransaminasitransaminasitransaminasi....

Mekanisme reaksinya adalah sebagai berikut :

H C CO2H R H2N C O CO2H R' C CO2H R O H2N C CO2H R H ' + + enzim transaminase banyak tahap

asam amino asam keto asam keto asam amino lama lama baru baru

Klasifikasi asam amino

berdasarkan rantai samping

Asam amino netral , yaitu asam amino yang tidak mempunyai

gugus asam maupun gugus basa dalam rantai sampingnya. Asam amino netral ini dibagi dalam asam amino polardan non polar.

Asam amino polar meliputi alanin, glisin, isoleusin, leusin, metionin, fenilalanin, prolin, triptofan dan valin.

Asam amino non polar meliputi asparagin, sistein, glutamin, serin, treonin, dan tirosin.

Asam amino netral, pada pH 6-7 berada sebagai ion dipolar.

Asam amino asam, yaitu asam amino yang mempunyai

gugus karboksilpada rantai sampingnya.

Pada pH 6-7 rantai cabang karboksil melepaskan protonnya ke air membentuk dua muatan negatif dan satu muatan positif.

Sehingga pada pH tersebut asam amino asam mempunyai muatan negatif.

Asam amino asam meliputi asam aspartat dan asam glutamat.

(5)

Asam amino basa, yaitu asam amino yang mengandunggugus aminopada rantai sampingnya. Asam amino ini bereaksi dengan proton pada pH 6-7 membentuk senyawa bermuatan positif.

Asam amino basa meliputi arginin, histidin dan lisin.

Urutan asam amino dalam suatu molekul protein menentukan hubungan rantai samping satu sama lain dan karenanya menentukan bagaimana protein itu berantaraksi dengan dirinya dan dengan lingkungannya. Misalnya suatu hormon atau protein lain yang larut dalam air banyak mengandung asam amino dengan rantai samping yang polar, sedangkan protein otot yang taklarut air lebih banyak mengandung asam amino dengan rantai samping non polar.

CH3CHCO2H NH2 CH2CHCO2H NH2 H2NCCH2 O

ASAM AMINO NETRAL

ASAM AMINO ASAM

CH2CHCO2H NH2 HO2CCH2 ASAM GLUTAMAT NH2 CH2CHCO2H (CH2)3 H2NCNH NH

ASAM AMINO BASA

ARGININ ALANIN

GLUTAMIN POLAR

NON POLAR

KLASIFIKASI ASAM AMINO BERDASARKAN RANTAI SAMPING

SINTESIS ASAM AMINO

Tiga cara sintesis yang dapat dilakukan dalam sintesis asam amino, yaitu :

a.Reaksi substitusi, yaitu aminasi suatu asam α-halo dengan ammonia berlebih, ammonia berlebih dimaksudkan untuk menetralkan asam dan meminimalkan reaksi alkilasi berlebih.

(CH3)2CHCHCO2H X (CH3)2CHCHCO2H NH2 NH3 berlebih netralkan (R) (S) -valin

b. Sintesis Strecker, yang dikembangkan tahun 1850,

merupakan reaksi dua tahap. Tahap pertama adalah reaksi antara aldehid dengan campuran ammonia dan HCN menghasilkan suatu aminonitril. Tahap kedua adalah hidrolisis aminonitril membentuk asam amino.

CH3CH O OH NH2 CH3CHNH2 CH2CH=NH CH2CHCN asetaldehid 2-aminopropananitril NH2 - H2O HCN 2-aminopropananitril CH2CHCN NH2 (CH3)2CHCHCO2H NH2 (R)(S)-alanin (60%) (1) H2O,H + (2) netralkan Tahap 1 : Tahap 2 :

(6)

N -O O + BrCH(CO2C2H5) NCH(CO2C2H5) O O - Br dietil bromomalonat imida malonat 2 2 imida malonat NC(CO2C2H5) O O H NC-(CO2C2H5) O O + C2H5OH OC2H5 -ion enolat 2 2

c. Sintesis ftalimida Gabriel,tahapan reaksi ini meliputi : (1) pengolahan kalium ftalimida dengan dietil bromomalonat,

(2) pengolahan imida-malonat dengan basa untuk mengikat hidrogen-α-nya,

(3) pengolahan dengan RX yang memberikan reaksi alkilasi ester malonat yang khas

NC-(CO2C2H5) O O R X NC(CO2C2H5)2 O O 2 -X -Sn2 R

(4) Hidrolisis asam menghasilkan asam amino terprotonkan

NC(CO2C2H5)2 O O R H3N + CHCO2H C2H5OH CO2H CO2H + + H2O, H + kalor R asam a amino terprotonkan + CO2 + H3N C CO2 -R H + H+ C H R H2N + CO2H kation H C CO2 -R H2N + + OH- C H CO2 -R H2N H anion

REAKSI ASAM AMINO

Asam amino diketahui bersifat amfoter, karena itu dapat bereaksi dengan asam ataupun basa, masing masing menghasilkan kation atau anion.

Dalam basa : Dalam asam :

A. ASILASI

Gugus amino dapat dengan mudah diasilasi dengan halida asam atau anhidrida asam menghasilkan amida. Asam amino terasilasi tidak membentuk ion dipolar, karena nitrogen amida tidak bersifat basa.

CH3COCCH3 O O

N+H3CHCO2 CH3CNHCHCO2H CH3COH O

CH2CH(CH3)2 CH2CH(CH3)2

+ - +

anhidrida

asam asetat leusin N-asetileusin (80%)

(7)

B. REAKSI DENGAN NINHIDRIN

Asam amino bereaksi dengan ninhidrin membentuk senyawa Ungu Ruhemann. Reaksi ini digunakan untuk uji kualitatif adanya asam amino.

O O OH OH + H2NCH CO2H R 2 N O O O -O RCH O CO2 H2O + + + Ungu Ruhemann (biru-ungu) ninhidrin

C. OKSIDASI SISTEIN MENJADI SISTIN

Gugus sulfhdril (-SH) dari sistein mudah dioksidasi menjadi gugus disulfida (-SS-), suatu reaksi yang menggabungkan dua sistein menjadi asam amino sistin.

HSCH2CHCO -O NH3 OCCHCH2S NH3 O - SCH 2CHCO -NH3 O + + + [O] [H] sistein sistin

-Peptidaadalah suatu amida yang dibentuk dari dua asam

amino atau lebih.

Ikatan peptida didefinisikan sebagai ikatan amida yang

dibentuk oleh gugusα-amino dari suatu asam amino dan

gugus karboksilat dari asam amino yang lain.

Suatu peptida dapat dirujuk sebagai dipeptida (dua unit/residu asam amino), tripeptida (tiga unit), dan seterusnya.

Suatu polipeptida adalah peptida dengan banyak sekali residu atau unit asam amino. Polipeptida maupun protein adalah polipeptida yang tersusun dari asam-asam amino.

PEPTIDA

Menurut perjanjian poliamida yang mengandung residu

asam amino 10<Aa<50dikelompokkan sebagi suatu

peptida,sedangkan poliamida yang lebih besar dianggap

sebagai protein.

Peptida yang disusun oleh Lebih 10 Aa disebut polipeptida

2 Aa disebut dipeptida 3 Aa disebut tripeptida Glycilphenylalanine (dipeptida) H3N C H2 C H2 O H N NH CH2 O O

(8)

Makin banyak residu asam amino dalam suatu peptida, makin banyak kemungkinan strukturnya Misalnya dua dipeptida yang berlainan dapat dibentuk dari dua asam amino yang berlainan pula. Misalnya glisin dan alanin dapat membentuk dua dipeptida glisilalanin (gly-ala) dan alanilglisin (ala-gly). H2NCH2C NHCHCOH O O CH3 H2NCHC NHCH2COH O O CH3

glisilalanin (gly-ala) alanilglisin (ala-gly)

Suatu konvesi disepakati, residu asam amino dengan gugus karboksil bebas ditulis di sebelah kanan dari struktur, dan disebut asam amino-C ujung, sedangkan residu asam amino dengan gugusα-amino bebas ditulis di sebelah kiri disebut asam amino-N ujung. Nama asam amino dimulai dari asam amino-N ujung.

Contoh soal :

*Bagaimana struktur lys-met ?

Jawab : H2N(CH2)3CH2C NHCHCOH CH2)2SCH3 ( O O lisilmetionin (lys-met)

KLASIFIKASI PROTEIN

1. Protein serat (fibrous protein), disebut

juga protein struktural yang tak larut,

terdiri dari : kolagen yaitu protein

pembentuk tulang, gigi dan tendon;

elastin yaitu protein pembentuk otot dan

pembuluh darah; serta keratin yaitu

protein pembentuk kulit, kuku, dan

rambut

Berdasarkan fungsinya :

2. Protein globular (bujur telur), bentuknya

agak bulat karena rantainya melipat

bertumpukkan. Protein ini umumnya larut

dalam air dan melakukan fungsi dalam suatu

organisme. Terdiri dari : albumin seperti

albumin telur dan serum; globulin; histon

yang terdapat dalam jaringan kelenjar dan

bersama-sama dengan asam nukleat; serta

protamin.

(9)

3. Protein konjugasi (conjugated protein) yaitu

protein yang bersenyawa dengan zat lain.

Terdiri dari nukleoprotein (bersenyawa

dengan asam nukleat); mukoprotein

(bersenyawa dengan > 4% karbohidrat);

glikoprotein (bersenyawa dengan < 4%

karbohidrat); dan lipoprotein (bersenyawa

dengan lipid,seperti fosfolipid atau

kolesterol).

Struktur primer, yaitu urutan asam amino dalam rantai protein. Struktur sekunder, yaitu bentuk dari rantai protein yang panjang

yang dijadikan satu oleh ikatan hidrogen dan membentuk spiral a-helix (right-handed spiral). Suatu a-a-helix mempunyai 3,6 residu asam amino tiap putaran yang dihasilkan dari ikatan hidrogen 4 asam amino. Struktur helix menyebabkan molekul elastis dan fleksibel. Contohnya adalah keratin dan kolagen. Struktur sekunder lainnya adalah lembaran yang berlipat b (b-pleated

sheet) dimana molekul protein tunggal dideretkan sisi ke sisi dan

antara rantai asam amino terikat oleh ikatan hidrogen. Contohnya adalah serat sutera.

Berdasarkan strukturnya:

KLASIFIKASI PROTEIN

Struktur tersier, bentuk terlipat dari struktur

sekunder. Bentuk ini terdapat pada protein

globular untuk mempertahankan bentuk bola

dan kelarutannya tetap baik.

Struktur kwarterner, adalah penggabungan

dua atau lebih bentuk rantai protein rantai

banyak. Contohnya adalah hemoglobin yang

mempunyai berat molekul 65.000, dan

mengandung empat molekul protein (globin).

(10)

TUGAS

BUAT RINGKASAN : KARBOHIDRAT, LEMAK PROTEIN DIKUMPULKAN PADA SEBELUM UAS KIMIA

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...

Related subjects :