Tugas Makalah
Biokimia
(Asam Amino dan
Protein)
1. Wahyuni Zainal 12.901.005
2. Rahmatul M 12.901.019
3. Aslida 12.901.021
4. Eka Permata Lestari 12.901.022
5. ST.Aminah 12.901.032
6. Andri Setiawan 12.901.035
7. Nirmalasari 12.901.415
D-3 Analis Kesehatan
KATAPENGANTAR
Assalamualaikum
warahmatullahhi Wabarakatuh
Puji syukur kita hanturkan kepada Allah swt berkat segala rahmat dan
hidayahnya. Sehingga kami dapat menyelesaikan makalah kami yang berjudul ”Kimia
Protein dan Asam Amino”. Dalam Penulisan makalah ini pemakalah merasa masih
banyak kekurangan-kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi,
mengingat akan kemampuan yang dimiliki pemakalah. Untuk itu kritik dan saran
yang membangun dari semua pihak sangat penulis harapkan demi penyempurnaan
pembuatan makalah ini.
Dalam penulisan makalah ini pemakalah menyampaikan ucapan terima kasih
yang tak terhingga kepada pihak-pihak yang membantu dalam menyelesaikan
pembuatan makalah ini. Semoga dengan adanya makalah ini dapat menambah
pengetahuan bagi pembaca.
Wasalammualaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.
Asam
amino adalah komponen utama protein, yang ditemukan dalam semua organisme hidup
dan memainkan peranan dalam sel hidup. Zat ini dibutuhkan untuk pertumbuhan
normal anak-anak dan bagi orang-orang dewasa asam amino dibutuhkan untuk
menjaga kesehatan. Tubuh dapat mensintesis beberapa asam amino, tetapi tidak
semua. Ada 8 sampai 10 asam amino esensial yang harus ada dalam makanan.
Asam-asam amino ini tidak dapat disintesis oleh tubuh sehingga harus tersedia
dalam makanan.
Protein
sangatlah dibutuhkan oleh tubuh kita ,karena protein berfungsi sebagai salah
satu sumber energi yang dibutuh kan tubuh. Selain itu pula protein juga
berperan dalam sintesis hormon dan pembentukan enzim dan antibodi. Protein juga
dibutuhkan bagi tubuh dalam jumlah yang besar sehngga bila kita kekurangan
protein akan mengakibatkan timbulnya berbagai penyakit yang berbahaya bagi
tubuh kita.
Maka
dari itu dalam makalah ini akan dibahas mengenai fungsi dan sumber protein,
jenis-jenis protein dan asam amino, penggunaan protein dalam pengobatan dan
kehidupan sehari-hari, serta dampak yang kekurangan protein bagi tubuh kita.
Adapun
tujuan penulis dalam pembuatan makalah yang bertemakan “Asam Amino dan Protein”
adalah untuk memberitahukan pentingnya protein bagi tubuh kita untuk
meningkatkan status kesehatan dan cara serta dampak yang sering timbul dari
masalah kekurangan protein.
·
Makalah ini
diharapkan dapat bermanfaat dan dapat menambah pengetahuan bagi pembaca pada
umumnya khususnya Analis Kesehatan.
·
Makalah ini
diharapkan dapat menjadi panduan oleh mahasiswa dalam proses belajar Biologi
Kimia tentang “Asam Amino dan Sintesis Protein”
Asam amino yang merupakan monomer
(satuan pembentuk) protein adalah suatu senyawa yang mempunyai dua gugus fungsi
yaitu gugus amino dan gugus karboksil. Dalam biokimia seringkali pengertiannya
dipersempit: keduanya terikat pada satu atom karbon (C) yang sama Gugus
karboksil memberikan sifat asam dan gugus amina memberikan sifat basa. Dalam
bentuk larutan, asam amino bersifat amfoterik yaitu 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 fungsinya sangat penting dalam
organisme, yaitu sebagai penyusun protein.
Pada asam amino, gugus amino terikat
pada atom karbon yang berdekatan dengan gugus karboksil (C-α) atau dapat
dikatakan juga bahwa gugus amina dan gugus karboksil dalam asam amino terikat
pada atom karbon yang sama.
2.1.2 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 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.
2.1.3 Klasifikasi Asam amino
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).
Asparagin dan glutamine, masing masing
merupakan bentuk senyawa amida dari asam aspartat dan asam glutamat dan mudah
terhidrolisis oleh asam atau basa. Sistein yang mengandung gugus tiol dan
tirosin yang mengandung gugus hidroksil fenol bersifat paling mengutub dalam
golongan asam amino ini.
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.
·
Lisin
mengandung satu lagi gugus amino pada posisis e dari rantai R alifatik
·
Histidin
mengandunga gugus lemah imidazolium pada pH 6.0 lebih dari 50 % molekul
histidin bermuatan positif sedangkan pada pH 7.0 kurang dari 10 %bermuatan
positif.
·
Arginin
mempunyai gugus guanido pada gugus R-nya.
Berdasarkan
biosintesis, Asam Amino diklasifikasikan
menjadi tiga jenis, yaitu Asam
amino essensial, Asam amino nonessensial dan
Asam amino essensial bersyarat.
ü Asam amino esensial, adalah asam amino yang tidak
bisa diproduksi sendiri oleh tubuh, sehingga harus didapat dari konsumsi
makanan. Jenis-jenis Asam amino esensial
yaitu : Histidin, Isoleusin, Leusin, Lysin, Metionin, Fenilalanin, Treonin,
Triftofan, Valin.
ü Asam amino non-esensial adalah asam amino yang
bisa diproduksi sendiri oleh tubuh, sehingga memiliki prioritas konsumsi yang
lebih rendah dibandingkan dengan asam amino esensial.
ü 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.
2.1.4 Sintesis Asam Amino
Semua jaringan memiliki kemampuan
untuk men-sintesis asam amino non esensial, melakukan remodeling asam amino,
serta mengubah rangka karbon non asam amino menjadi asam amino dan turunan lain
yang mengandung nitrogen. Jalur metabolik utama dari asam-asam amino terdiri
atas pertama, produksi asam amino dari pembongkaran protein tubuh, digesti
protein diet serta sintesis asam amino di hati. Kedua, pengambilan nitrogen
dari asam amino. Sedangkan ketiga adalah katabolisme asam amino menjadi energi
melalui siklus asam serta siklus urea sebagai proses pengolahan hasil sampingan
pemecahan asam amino. Keempat adalah sintesis protein dari asam-asam amino.
Asam amino juga mengalami katabolisme,
ada 2 tahap pelepasan gugus amin dari asam amino, yaitu: Transaminasi dan Pelepasan
amin dari glutamat menghasilkan ion ammonium.Tetapi, hati merupakan tempat
utama metabolisme nitrogen. Dalam kondisi surplus diet, nitrogen toksik
potensial dari asam amino dikeluarkan melalui transaminasi, deaminasi dan
pembentukan urea. Rangka karbon umumnya diubah menjadi karbohidrat melalui
jalur glukoneogenesis, atau menjadi asam lemak melalui jalur sintesis asam
lemak. Berkaitan dengan hal ini, Asam amino dikelompokkan menjadi 3 kategori
yaitu:
2) ketogenik serta glukogenik, dan
Asam amino glukogenik adalah asam-asam
amino yang dapat masuk ke jalur produksi piruvat atau intermediat siklus asam
sitrat seperti α-ketoglutarat atau oksaloasetat. Semua asam amino ini merupakan
prekursor untuk glukosa melalui jalur glukoneogenesis. Semua asam amino kecuali
lisin dan leusin mengandung sifat glukogenik. Lisin dan leusin adalah asam
amino yang semata-mata ketogenik, yang hanya dapat masuk ke intermediat asetil
KoA atau asetoasetil KoA.
Asam amino untuk membentuk suatu
protein dihubungkan dengan ikatan peptida. Dua molekul asam amino dapat diiikat
secara kovalen melalui suatu ikatan amida subtitusi yang disebut ikatan peptida
menghasilkan suatu dipeptida. Ikatan seperti ini dibentuk dengan menarik unsur
H2O dari gugus karboksil satu asam amino dan gugus α-amino dari molekul lain,
dengan reaksi kondensasi yang kuat. 3 asam amino dapat disatukan oleh dua
ikatan peptida dengan cara yang sama untuk membentuk suatu tripeptida :
tetrapeptida dan pentapeptida. Jika terdapat banyak asam amino yang tergabung
dengan cara demikian struktur yang demikian dinamakan polipeptida. Unit asam
amino didalam peptida biasanya disebut residu (rantai ini bukan lagi merupakan
asam amino karena telah kehilangan atom hidrogen dari gugus amino dan sebagian
gugus karboksilnya). Residu asam amino pada ujung suatu peptida yang mempunyai
gugus α-amino bebas disebut residu terminal amino (juga residu terminal N) :
residu pada ujung yang satu lagi, yang mempunyai gugus karboksil bebas disebut
terminal karboksil atau residu terminal C. Peptida dimnamakan dari deret
kandungan asam amino, dimulai dari residu termina N.
Selain berperan menghasilkan energi, Asam amino dalam pembentukan
protein yang dibutuhkan, pembentuk
glukosa, molekul nonprotein (derivat asam amino), badan-badan keton, dll.
2.1.7 Jenis-jenis
Asam Amino
Asam Amino dikelompokkan menurut sifat
atau struktur kimiawinya.
Asam
amino alifatik sederhana
1. Glisina (Gly, G) rumus: C2H5NO2
2. Alanina
(Ala, A) rumus: C3H7NO2
3. Valina
(Val, V) rumus: C5H11NO2
4. Leusina
(Leu, L) rumus: C6H13NO2
5.
Isoleusina (Ile, I) rumus: C6H13NO2 [hidrofobik]
Asam amino
hidroksi-alifatik
6. Serina
(Ser, S) rumus: C3H7NO3
7.
Treonina (Thr, T) rumus: C4H9NO3
Asam amino dikarboksilat (asam)
8. Asam
aspartat (Asp, D) rumus: C4H7NO4
9 .Asam glutamat (Glu, E)
rumus: C5H9NO4
10. Asparagina (Asn, N)
rumus: C4H8N2O3
11.
Glutamina (Gln, Q) rumus: C5H10N2O3
12. Lisina
(Lys, K) rumus: C6H14N2O2
13.
Arginina (Arg, R) rumus: C6H14N4O2
14. Histidina (His, H)
rumus: 6H9N3O2 [memiliki gugus siklik]
15. Sisteina (Cys, C)
rumus: C3H7NO2S1
16.
Metionina (Met, M) rumus: C5H11NO2S
17. Prolina (Pro, P)
rumus: C5H9NO2 [memiliki gugus siklik]
18. Fenilalanina (Phe, F)
rumus: C9H11NO2
19.
Tirosina (Tyr, Y) rumus: C9H11NO3
20. Triptofan (Trp, W) rumus: C11H12N2O2
2.2.1. Pengertian Protein
Protein adalah senyawa
organik kompleks dengan berat molekul tinggi, protein merupakan polimer dari
monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan
peptida. Protein mengandung molekul karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan
kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan
fungsi semua sel makhluk hidup dan virus (wikipedia). fungsi utama protein
Sebagai enzim, Alat pengangkut dan penyimpan Misalnya hemoglobin mengangkut
oksigen dalam eritrosit sedangkan mioglobin mengangkut oksigen dalam
otot,penunjang mekanis, Media perambatan impuls syaraf misalnya berbentuk
reseptor, dan Pengendalian pertumbuhan.
2.2.2
Fungsi Protein dan Sumber
Protein
Ada delapan kategori
fungsi protein yang
terdiri atas :
a.
Membangun jaringan
tubuh yang baru
Protein
dibutuhkan untuk anabolisme karena unsur gizi ini merupakan konstituen semua
sel dan jaringan tubuh.
b.
Memperbaiki jaringan tubuh .
Katabolisme yang terus
berlangsung pada semua protein tubuh memerlukan resintesis protein
yang baru dari
asam-asam amino .
c.
Menghasilkan senyawa
esensial .
Asam amino
dan protein merupakan konstituen hormone, enzim dan secret tubuh lainnnya .
d.
Mengatur tekanan osmotic .
Protein
plasma (albumin) menjaga keberadaan air dalam plasma darah dan demikian akan
mempertahankan volume darah serta mencegah
penimbunan cairan dalam jaringan
(edema) atau rongga
tubuh.
e.
Mengatur keseimbangan
cairan elektrolit dan asam -
basa .
Protein
plasma merupakan zat aktif osmotic dan pendapar.
f.
Menghasilkan pertahanan
tubuh
Anti body seperti immunoglobulin.
g.
Menghasilkan mekanisme
transportasi .
Protein dapat melarutkan zat lemak untuk diangkut dalam darah , misalnya
Lipoprotein yang membawa
kolesterol.
Setelah
nitrogen dikeluarkan , kerangka karbonnya dapat dioksidasi untuk memberikan empat
kcal/gr protein.
Dalam kualifikasi protein berdasarkan
sumbernya , telah kita ketahui protein hewani dan protein nabati . sumber
protein hewani dapat berbentuk daging dan alat-alat dalam seperti hati ,
pangkreas , ginjal , paru-paru , jantung dan jerohan, yang terakhir ini terdiri
dari atas babat (gaster ) dan iso (usus halus dan usu besar ) . Susu dan telur
termasuk pula sumber protein hewani berkualitas tinggi . Ikan, kerang-kerangan dan jenis udang merupakan
kelompok sumber protein yang baik , karena mengandung sedikit lemak ,tetapi ada
yang alergi terhadap beberapa
jenis sumber protein
hasil laut ini .
Jenis kelompok sumber protein hewani ini
mengandung sedikit lemak , sehingga baik bagi komponen susunan hidangan rendah lemak .ada yang mengatakan
bahwa kerang-kerangan mengandung banyak kolesterol , sehingga tidak baik untuk
dipergunakan didalam diet yang harus rendah kolesterol . Ayam dan jenis burung
lain serta telurnya juga merupakan sumber protein hewani yang berkwalitas baik,
harus diperhatikan bahwa telur bagian kuningnya mengandung banyak kolesterol ,
sehingga baiknya ditinggalkan pada diet rendah kolesterol . (Sediaoetama Achmad
Djaeni.2000)
Kacang polong atau ercis adalah salah
satu sumber protein nabati yang populer di sekitar kita. Setiap 100 gram kacang
polong rebus mengandung 8 gram protein, sehingga merupakan sumber protein
nabati yang baik dikonsumsi untuk memenuhi kebutuhan protein kita sehari-hari.
Selain itu kacang polong memiliki skor asam amino yang tinggi yaitu 102, di
mana skor asam amino yang tinggi menunjukkan bahwa kacang polong mengandung
protein dengan asam amino yang lengkap, yang artinya protein dalam kacang polong
merupakan protein berkualitas tinggi.
2.2.3 .
Jenis-Jenis Protein
Berdasarkan fungsinya , protein dapat
dibagi menjadi tiga kelompok , yaitu :
1.
Protein
lengkap (Complete protein )
Yang berfungsi untuk pertumbuhan , penggantian hubungan yang rusak dan aus
, dan untuk keperluan lain , seperti pembentukan enzim , hormone , antibody , serta
energy jika dperlukan . Telur dan susu merupakan contoh protein lengkap yang
mengandung asam amino esensial dengan jumlah yang mencukupi kebutuhan bagi
pertumbuhan .
2.
Protein
setengah lengkap ( half-complete protein )
Juga memiliki semua fungsi
diatas diatas kecuali fungsi untuk pertumbuhan karena asam-asam amino yang
dikandungnya tidak cukup bagi permbentukan jaringan tubuh yang baru . Contoh
nya adalah makanan sumber protein hewani lainnya diluar telur dan susu seperti
daging , ikan , serta ayam .
3.
Protein tidak
lengkap (incomplete protein)
Yang umumnya merupakan
jenis-jenis makanan sumber protein nabati seperti kacang - kacangan dan
biji-bijian atau sereal . Jenis protein ini tidak dapat digunakan untuk
pertumbuhan dan penggantian jaringan rusak atau aus , karena jenis- jenis asam
amino asam esensialnya tidak lengkap .
Karena itu, makanan yang proteinnya tergolong tidak lengkap harus saling
dikombinasikan untuk memberikan semua asam amino esensial yang diperlukan bagi
pertumbuhan dan pengantian rusak atau aus .
Contohnya beras, (yang kurang mengandung asam amino lisin) dapat
digabungkan dengan kedelai
(yang kurang mengandung
metionin).
Asam amino akan membentuk protein melalui proses
translasi di dalam sel. atau asam amino adalah bagian penyusun dari protein. Asam amino esensiil yaitu asam amino yang tidak dapat disintesis oleh tubuh
manusia. tetapi didapatkan dari makanan (tumbuhan dan hewan).
Protein adalah senyawa kimia yang mengandung asam
amino , tersusun atas atom-atom C,H,O, dan N. Ada delapan kategori
fungsi protein yang
terdiri atas : Membangun jaringan
tubuh yang baru, Memperbaiki jaringan tubuh, Menghasilkan senyawa
esensial, Mengatur tekanan
osmotic, Mengatur keseimbangan cairan
elektrolit dan asam - basa, Menghasilkan pertahanan
tubuh, Menghasilkan
mekanisme transportasi,
Menghasilkan energy.
Berdasarkan kesimpulan diatas, penulis
mengharapkan kepada para mahasiswa Analis Kesehatannya khususnya, agar dapat
memahami tentang ”Asam Amino dan Protein”, agar dapat menambah pengetahuan kita.
Serta diharapkan kritik dan saran yang membangaun dari berbagai pihak demi
kesempurnaan makalah ini.