Apa itu protein? Struktur dan fungsinya

Asam amino merupakan molekul organik khusus yang digunakan oleh organisme hidup untuk membuat protein. Unsur-unsur utama dalam asam amino adalah karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen. Ada dua puluh jenis asam amino yang menggabungkan untuk membuat protein dalam tubuh kita. Tubuh kita sebenarnya dapat membuat beberapa asam amino, tapi sisanya kita harus dapatkan dari makanan kita.

Apa itu protein?

Protein adalah rantai panjang asam amino. Ada ribuan protein yang berbeda dalam tubuh manusia. Mereka menyediakan segala macam fungsi untuk membantu kita bertahan hidup.

Mengapa protein penting?

Protein sangat penting bagi kehidupan. Sekitar 20% dari tubuh kita terdiri dari protein. Setiap sel dalam tubuh kita menggunakan protein untuk melakukan fungsi.

Bagaimana protein dibuat?

Protein dibuat di dalam sel. Ketika sel membuat protein yang disebut sintesis protein. Petunjuk untuk bagaimana membuat protein diadakan dalam molekul DNA. Dua tahap utama dalam membuat protein yang disebut transkripsi dan translasi.

Transkripsi

Langkah pertama dalam membuat protein yang disebut transkripsi. Ini adalah ketika sel membuat salinan (atau “transkrip”) DNA. Salinan DNA disebut RNA karena menggunakan berbagai jenis asam nukleat yang disebut asam ribonukleat. RNA ini digunakan dalam langkah berikutnya, yang disebut translasi.

Translasi

Langkah selanjutnya dalam membuat protein yang disebut translasi. Ini adalah ketika RNA diubah (atau “diterjemahkan”) menjadi urutan asam amino yang membentuk protein.

Proses translasi membuat protein baru dari instruksi RNA berlangsung dalam mesin yang kompleks di dalam sel yang disebut ribosom. Langkah-langkah berikut berlangsung di ribosom.

RNA bergerak ke ribosom. Jenis RNA disebut RNA “duta”. Hal ini disingkat mRNA di mana “m” adalah untuk messenger.

MRNA menempel pada ribosom.

Ribosom memulai pada mRNA dengan menemukan tiga urutan huruf khusus disebut kodon “start”.
Ribosom kemudian bergerak ke bawah untai mRNA. Setiap tiga huruf mewakili molekul asam amino lain. Ribosom membangun serangkaian asam amino berdasarkan kode pada mRNA.
Ketika ribosom melihat kode “stop”, translasi berakhir dan protein selesai.

bagaimana ribosom membuat protein
bagaimana ribosom membuat protein

Berbagai Jenis Protein

Ada ribuan jenis protein dalam tubuh kita. Berikut adalah beberapa dari kelompok utama dan fungsi protein:

  • Struktural – Banyak protein menyediakan struktur bagi tubuh kita. Ini termasuk kolagen yang ditemukan dalam tulang rawan dan tendon.
  • Pertahanan – Protein membantu melindungi kita dari penyakit. Mereka membuat antibodi yang melawan penyerbu asing seperti bakteri dan zat beracun lainnya.
  • Transportasi – Protein dapat membantu untuk membawa nutrisi penting di sekitar tubuh kita. Salah satu contoh adalah hemoglobin yang membawa oksigen dalam sel darah merah kita.
  • Katalis – Beberapa protein, seperti enzim, bertindak sebagai katalis untuk membantu reaksi kimia. Mereka membantu kita untuk memecah dan mencerna makanan kita sehingga dapat digunakan oleh sel-sel kita.

Tingkat Struktur Protein

Struktur protein dapat dibagi menjadi empat tingkatan. Struktur mereka telah diklasifikasikan sebagai berikut:

  •    Struktur primer
  •    Struktur sekunder
  •    Struktur tersier
  •    Struktur Kuarter

Struktur Primer Protein

Pengaturan asam amino, jumlah mereka dan alam dalam rantai peptida poli membuat untuk struktur primer protein. Kovalen ikatan peptida hanya jenis obligasi dalam struktur primer protein. Ikatan peptida adalah resonansi stabil

peptida

Struktur primer protein atau urutan asam amino, sangat penting dari sudut pandang biologis. Jika ada satu saja asam amino tunggal dalam protein diganti sifat-sifatnya benar-benar berubah Misalnya, jika hemoglobin asam glutamat digantikan oleh valine, hemoglobin yang berbeda yang disebut Hemoglobin -. S terbentuk yang menyebabkan penyakit yang diturunkan secara genetik disebut anemia sel sabit selama sel darah merah yang biasanya bulat menjadi penyakit sickle shaped.yang disebabkan oleh gen mutan.

Rantai polipeptida dari hemoglobin

His Val – Leu- Leu – Thr – Pro – Glu – Glu – Lys

Rantai polipeptida dari hemoglobin – s

His Val – Leu- Leu – Thr – Pro – Val – Glu – Lys

struktur primer

Struktur Sekunder Protein

Struktur sekunder dari protein penawaran dengan konformasi rantai peptida hadir dalam molekul protein. Ada dua hal penting yang mungkin di mana rantai peptida diatur yaitu $alpha $ -helix dan $beta $ -conformation atau lembaran lipit.

Karena karakter ikatan rangkap dari CN obligasi tidak ada rotasi bebas terhadap sumbu obligasi ini. Tapi, rantai polipeptida dapat berputar pada kedua sisi ikatan peptida, yang ada di CN dan CC sumbu. Tingkat rotasi di ikatan antara nitrogen dan $alpha $ -Karbon (NC) dari rantai dikenal sebagai $phi $ (phi) dan rotasi antara $alpha $ -Karbon dan karbon karbonil (CC) disebut sebagai $psi $ (psi).

Konfigurasi rantai polipeptida dapat ditentukan jika nilai $phi $ dan $psi $ untuk setiap residu asam amino yang dikenal. Dalam sepenuhnya membentang rantai polipeptida amino residu asam diketahui. Kombinasi tertentu tidak mungkin karena alasan stearat.

GN Ramachandran mengakui bahwa asam amino residu dalam rantai polipeptida tidak dapat memiliki sepasang nilai $psi $ sudut.

  •  Dalam struktur sekunder rantai peptida protein yang diselenggarakan bersama oleh ikatan hidrogen, pasukan molekul intra dan fores elektrostatik serta gaya antarmolekul. Ikatan hidrogen antara oksigen kelompok karboksilat dan hidrogen dari kelompok-NH.
  •  Gaya elektrostatik dan atraksi jijik juga beroperasi antara kelompok kutub dikenakan. Pasukan molekul antar dan intra karena obligasi seperti obligasi disulfida juga ada.
  •  Struktur -helical $alpha $ diusulkan oleh Pauling pada tahun 1951 yang dikonfirmasi dengan analisis x-ray. Ikatan hidrogen antara C = O dan kelompok NH dari rantai yang sama terus heliks. Dalam Helix 3.7 residu per giliran memberikan helix yang paling stabil.
  •  Ikatan hidrogen antara (C = O) kelompok satu residu dan kelompokNH residu keempat di heliks. Untuk rantai asam amino peptida L-ada helix tangan kanan yang lebih stabil daripada tangan kiri helix. Stabilitas $alpha $ -helix adalah karena resonansi antara C = O dan NH kelompok.

Struktur Tersier Protein

Struktur tersier protein adalah gambaran tiga dimensi dari protein yang tergantung pada lipat (atau melingkar) rantai polipeptida panjang. Dengan demikian struktur tersier memberikan penjelasan tentang bentuk sebenarnya dari protein. Struktur tersier melibatkan pasukan seperti ikatan hidrogen, ion, kimia dan obligasi hidrofobik. Struktur tersier adalah struktur dalam kondisi normal suhu dan pH dan struktur yang paling stabil dari protein tersebut. Hal ini juga dikenal sebagai konformasi asli protein itu. Ini adalah struktur tersier protein yang mengalami denaturasi berlangsung selama.

Struktur berserat mengandung isi heliks besar dan memperoleh batang-seperti bentuk. Protein globular mengandung rantai heliks melingkar untuk memberikan bentuk bulat. Rantai polipeptida protein globular yang dilipat sedemikian rupa bahwa kelompok-kelompok kutub berada di permukaan dan sisi rantai dalam. Struktur tersier dapat ditentukan dengan analisis sinar-X, sinar-hamburan, difusi, penentuan viskositas, metode yang ultra centrifuge dan mikroskop elektron.

Denaturasi

  •  Selain ikatan hidrogen, ion, kimia dan obligasi hydropholic jenis obligasi lain seperti obligasi disulfida juga hadir dalam struktur tersier protein.
  •  Denaturasi adalah terungkapnya struktur sekunder dan tersier protein dengan penerapan cahaya, panas, sinar ultra-violet, bahan kimia, asam, alkali dan pelarut seperti aseton, alkohol, dll
  •  Denaturasi dapat reversibel serta ireversibel. Contoh dari denaturasi reversibel adalah dengan pengobatan ribonuklease protein dengan urea dan etanol merkapto selama ikatan disulfida yang rusak.
  •  Dalam ribonuklease protein struktur tersier dapat kembali oleh re oksidasi lambat tanpa urea. Contoh dari denaturasi ireversibel adalah didih telur selama struktur tersier protein benar-benar hancur.

Struktur Kuarter Protein

  •  Beberapa rantai polipeptida yang identik atau non-identik dapat dihubungkan bersama untuk membentuk protein. Rantai polipeptida individu dikenal sebagai subunit. Setiap sub-unit memiliki dasar sendiri, struktur sekunder dan tersier.
  •  Berserat serta protein globular terdiri dari satu atau lebih dari satu rantai polipeptida.
  •  Protein yang terdiri dari lebih dari satu subunit disebut protein oligomer sedangkan rantai individu disebut promotor (atau sub-unit).
  •  Lengkap struktur tiga dimensi termasuk interaksi antara rantai polipeptida disebut struktur Kuarter protein.
  •  Struktur Kuarter hemoglobin terdiri dari empat subunit (dua identik α-rantai iklan dua identik β-rantai). Setiap rantai mengikat kelompok heme. Ada perbedaan kecil dalam lipatan α dan β rantai.
  •    Empat rantai diadakan bersama-sama melalui kekuatan dinding vander (kekuatan hidrofobik) untuk memberikan struktur kuaterner bola. Dalam mioglobin rantai polipeptida tunggal terdiri dari delapan segmen (α-unit heliks) dilipat dengan cara biasa.

Struktur kimia dari Protein

Protein memiliki struktur heliks alfa, dengan link asam amino. Asam amino adalah pondasi protein. Ketika asam amino berkondensasi bersama-sama, molekul air akan dihapus dari gugus NH2 dari satu molekul asam amino dan COOH dari molekul lain asam amino, untuk membentuk struktur utama protein.

Fungsi Protein

Dalam tubuh kita protein mempunyai beberapa fungsi, antara lain:

  • Bahan enzim untuk mengatalisis reaksi-reaksi biokimia, misalnya tripsin.
  • Protein cadangan, disimpan dalam beberapa bahan sebagai cadangan makanan, misalnya dalam lapisan aleuron ( biji jagung), ovalbumin (putih telur).
  • rotein transport, mentransfer zat-zat atau unsur-unsur tertentu, misalnya hemoglobin untuk mengikat O2.
  • Protein kontraktil, untuk kontraksi jaringan tertentu, misalnya miosin untuk kontraksi otot .
  • Protein pelindung, melindungi tubuh terhadap zat-zat asing, misalnya antibodi yang mengadakan perlawanan terhadap masuknya molekul asing (antigen) ke dalam tubuh.
  • Toksin, merupakan racun yang berasal dari hewan, tumbuhan, misalnya bisa ular.
  • Hormon, merupakan protein yang berfungsi sebagai pengatur proses-proses dalam tubuh, misalnya hormon insulin, pada hewan hormon auksin dan gibberellin pada tumbuhan.
  • Protein struktural, merupakan protein yang menyusun struktur sel, jaringan dan tubuh organisme hidup, misalnya glikoprotein untuk dinding sel, keratin untuk rambut dan bulu.

Sumber Protein

Berdasarkan sumbernya, protein ada 2 macam, yaitu:

a. Protein hewani

Yaitu protein yang berasal dari hewan, contohnya: daging, ikan, telur, susu, dan keju.

b. Protein nabati

Yaitu protein yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, contohnya: kacang-kacangan. Kekurangan protein dapat menyebabkan busung lapar (hongeroedem) dan kwashiorkor.

Fakta Menarik tentang Protein dan Asam Amino

  1. Kita mendapatkan asam amino dari makanan pokok seperti daging ayam, roti, susu, kacang-kacangan, ikan, dan telur.
  2. Rambut terdiri dari protein yang disebut keratin.
  3. Jenis RNA khusus disebut RNA transfer memindahkan asam amino ke ribosom. Hal ini disingkat tRNA mana “t” singkatan dari transfer.
  4. Ikatan yang menghubungkan asam amino dalam protein bersama-sama disebut ikatan peptida.
    Penataan dan jenis asam amino yang berbeda di sepanjang untai protein menentukan fungsi protein.

Tinggalkan komentar