BAB 1
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Protein
(protos yang berarti ”paling utama”) adalah senyawa organik kompleks yang
mempunyai bobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam
amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Peptida dan
protein merupakan polimer kondensasi asam amino dengan penghilangan unsur air
dari gugus amino dan gugus karboksil.
Jika bobot molekul senyawa lebih kecil dari 6.000, biasanya digolongkan sebagai polipeptida. Proetin banyak terkandung di dalam makanan yang sering dikonsumsi oleh manusia. Seperti pada tempe, tahu, ikan dan lain sebagainya. Secara umum, sumber dari protein adalah dari sumber nabati dan hewani. Protein sangat penting bagi kehidupan organisme pada umumnya, karena ia berfungsi untuk memperbaiki sel-sel tubuh yang rusak dan suplai nutrisi yang dibutuhkan tubuh. Maka, penting bagi kita untuk mengetahui tentang protein dan hal-hal yang berkaitan dengannya. Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa selain polisakarida, lipid dan polinukleotida yang merupakan penyusun utama makhluk hidup.
Protein 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 itu sendiri mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitroge dan kadang kala sulfur serta fosfor.Protein dirumuskan oleh Jons Jakob Berzelius pada tahun 1938.
Jika bobot molekul senyawa lebih kecil dari 6.000, biasanya digolongkan sebagai polipeptida. Proetin banyak terkandung di dalam makanan yang sering dikonsumsi oleh manusia. Seperti pada tempe, tahu, ikan dan lain sebagainya. Secara umum, sumber dari protein adalah dari sumber nabati dan hewani. Protein sangat penting bagi kehidupan organisme pada umumnya, karena ia berfungsi untuk memperbaiki sel-sel tubuh yang rusak dan suplai nutrisi yang dibutuhkan tubuh. Maka, penting bagi kita untuk mengetahui tentang protein dan hal-hal yang berkaitan dengannya. Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa selain polisakarida, lipid dan polinukleotida yang merupakan penyusun utama makhluk hidup.
Protein 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 itu sendiri mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitroge dan kadang kala sulfur serta fosfor.Protein dirumuskan oleh Jons Jakob Berzelius pada tahun 1938.
B.
Rumusan
Masalah
1. Apa
pengertian protein?
2. Apa
jenis-jenis protein?
3. Apa
Sifat-sifat protein?
4. Klasifikasi
protein
5. Bagaimana ikatan peptida pada protein?
6. Bagaimana struktur protein?
7. Bagaimana sintesis protein ?
8. Apa manfaat dan fungsi protein?
9. Apa dampak kelebihan dan kekurangan protein?
C.
Tujuan
1. Mengetahui
pengertian protein
2. Mengetahui
jenis-jenis protein
3. Mengetahui
Sifat-sifat protein
4. Mengetahui
klasifikasi protein
5. Mengetahui ikatan peptida pada protein
6. Mengetahui struktur protein
7. Mengetahui sintesis protein
8. Mengetahui manfaat dan fungsi protein
9. Mengetahui
dampak kelebihan dan kekurangan protein
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Pengertian
Protein
Protein
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. Kebanyakan protein merupakan enzim
atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau
mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton.
Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof). Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida,lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia.
Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof). Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida,lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia.
Protein ditemukan oleh Jöns Jakob
Berzelius pada tahun1838. Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi
genetik . Kode genetik yang dibawa DNA ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan
sebagai cetakan bagi translasi yang dilakukan ribosom. Sampai tahap ini,
protein masih “mentah”, hanya tersusun dari asam amino proteinogenik. Melalui
mekanisme pascatranslasi, terbentuklah protein yang memiliki fungsi penuh
secara biologi.Sumber – sumber protein berasal dari Daging, Ikan, Telur , Susu,
dan produk sejenis Quark , tumbuhan berbiji ,suku polong-polongan dan kentang.
B.
Jenis
- Jenis Protein
Jenis-jenis protein adalah sebagai
berikut:
a.
Hormon adalah bahan kimia berbasis protein yang
disekresikan oleh kelenjar endokrin. Hormon adalah pembawa pesan kimiawi, yang
mengirimkan sinyal dari satu sel ke sel yang lain.
b.
Protein enzimatik mempercepat aktivitas metabolisme
dalam sel.
c.
Protein struktural adalah komponen penting dari tubuh.
Protein struktural seperti kolagen membentuk kerangka ikat dalam jaringan
tubuh, dan keratin merupakan komponen utama dari rambut, kulit dan kuku.
d.
Protein defensif seperti antibodi dan imunoglobulin
adalah bagian inti dari sistem kekebalan tubuh.
e.
Protein adalah tempat penyimpanan ion terutama mineral
dalam tubuh, seperti potasium, zat besi dll
f.
Transportasi Protein membawa bahan penting untuk
sel-sel.
g.
Reseptor Protein yang terletak di bagian luar dari
sel, mereka mengontrol zat yang keluar dan masuk ke dalam sel.
h.
Protein kontraktil mengontrol kekuatan dan kecepatan
kontraksi otot dan jantung.
C.
Sifat-sifat
Protein
a.
Ionisasi
Protein yang larut dalam air akan membentuk ion yang mempunyai muatan
positif dan negative. Dalam suasana asam molekul protein akan membentuk ion
positif, sedangkan dalam suasana basa akan membentuk ion negative. Protein
mempunyai isolistrik yang berbeda-beda.
b.
Denaturasi
Beberapa jenis protein sangat peka terhadap
perubahan lingkungannya.Suatu protein mempunyai arti bagi tubuh apabila protein
tersebut di dalam tubuh dapat melakukan aktivitas biokimiawinya yang menunjang
kebutuhan hidup.Aktivitas ini banyak tergantung pada struktur dan konformasi
molekul protein berubah,misalnya oleh perubahan suhu,Ph atau karena terjadinya
suatu reaksi dengan senyawa lain,ion-ion logam,maka aktivitas biokimiawinya
akan berkurang.perubahan konformasi alamiah menjadi suatu konformasi yang tidak
menentu merupakan suatu proses yang disebut denaturasi.Proses denaturasi ini
kadang-kadang dapat berlangsung secara reversible,kadang-kadang
tidak.Penggumpalan protein biasanya didahului oleh proses denaturasi yang
berlangsung dengan baik pada titik isolistrik protein tersebut.
c.
V iskositas
Viskositas adalah tahanan yang timbul aleh adanya gesekan antara
molekul-molekul di dalam zat cair yang mengalir.Suatu larutan protein dalam air
mempunyai viskositas atau kekentalan yang relative lebih besar daripada
viskositas air sebagai pelarutnya.Pada umumnya viskositas suatu larutan tidak
ditentukan atau diukur secara absolute, tetapi ditentukan viskositas relatif,
yaitu dibandingkan terhadap viskositas zat cair tertentu.Alat yang digunakan
untuk menentukan viskositas ini ialah viscometer Oswald.
d.
Kristalisasi
Banyak protein yang telah dapat diperoleh dalam bentuk Kristal. Meskipun
demikian proses kristalisasi untuk berbagai jenis protein tidak selalu sama,
artinya ada yang dengan mudah dapat terkristalisasi, tetapi ada pula yang
sukar.Beberapa enzim antara pepsin, tripsin, katalase, dan urease telah dapat
diperoleh dalam bentuk Kristal. Albumin pada serum atau telur sukar
dikristalkan. Proses kristalisasi protein sering dilakukan dengan jalan
penambahan garam ammoniumsulfat atau NaCl pada larutan dengan pengaturan pH
pada titik isolistriknya. Kadang-kadang dilakukan pula penambahan asetonatau
alcohol dalam jumlah tertentu. Pada dasarnya semua usaha yang dilakukan itu
dimaksudkan untuk menurunkan kelarutan protein dan ternyata pada titik isolistrik
kelarutan protein paling kecil, sehingga mudah dapat dikristalkan dengan baik.
e.
System koloid
Pada tahun 1861 Thomas Graham membagi zat-zat
kimia dalam dua kategori, yaitu zat yang dapat menembus membran atau kertas
perkamen dan zat yang tidak dapat menembus membran. Oleh karena yang mudah
menembus membrane adalah zat yang dapat mengkristal, maka golongan ini disebut
kristaloid, sedangkan golongan lain yang tidak dapat menembus membrane disbut
koloid. Pengertian koloid pada waktu ii lebih banyak dihubungkan dengan
besarnya molekul atau pada bobot molekul yang besar. Molekul yang besar atau
molekul makro apabila dilarutkan dalam air mempunyai sifat koloid, yaitu tidak
dapat menembus membrane atau kertas perkamen, tetapi tidak cukup besar sehigga
tidak dapat mengendap secara alami. System koloid adalah system yang heterogen,
terdiri atas dua fase, yaitu partikel keci yang terdispersi dan medium atau
pelarutnya. Pada umumnya partiel koloid mempunyai ukuran antara 1
milimikaro-100 milimikro, namun batas ini tidak selalu tetap, mungkin lebih
besar. Bobot molekul beberapa protein telah ditentukan berdasarkan kecepatan
pengendapan dengan menggunakan ultrasentrifuga yang mempunyai kecepatan putar
kira-kira 60.000 putaran per menit.
D. Klasifikasi protein
- Berdasarkan bentuknya, protein dikelompokkan sebagai berikut :
a)Protein bentuk serabut
(fibrous)
Protein ini terdiri atas beberapa rantai peptida
berbentu spiral yang terjalin. Satu sama lain sehingga menyerupai batang yang
kaku. Karakteristik protein bentuk serabut adalah rendahnya daya larut,
mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi untuk tahan terhadap enzim pencernaan.
Kolagen merupakan protein utama jaringan ikat. Elasti terdapat dalam urat,
otot, arteri (pembuluh darah) dan jaringan elastis lain. Keratini adalah
protein rambut dan kuku. Miosin merupakan protein utama serat otot.
b)Protein Globuler
Berbentuk bola terdapat dalam cairan jaringan tubuh.
Protein ini larut dalam larutan garam dan encer, mudah berubah dibawah pengaruh
suhu, konsentrasi garam dan mudah denaturasi. Albumin terdapat dalam telur,
susu, plasma, dan hemoglobin. Globulin terdapat dalam otot, serum, kuning
telur, dan gizi tumbuh-tumbuhan. Histon terdapat dalam jaringan-jaringan
seperti timus dan pancreas. Protamin dihubungkan dengan asam nukleat.
c)Protein Konjugasi
Merupakan protein sederhana yang terikat dengan
baha-bahan non-asam amino. Nukleoprotein terdaoat dalam inti sel dan merupakan
bagian penting DNA dan RNA. Nukleoprotein adalah kombinasi protein dengan
karbohidrat dalam jumlah besar. Lipoprotein terdapat dalam plasma-plasma yang
terikat melalui ikatan ester dengan asam fosfat sepertu kasein dalam susu.
Metaloprotein adalah protein yang terikat dengan mineral seperti feritin dan
hemosiderin adalah protein dimana mineralnya adalah zat besi, tembaga dan seng.
- Menurut kelarutannya, protein globuler dibagi menjadi :
Albumin : laut dalam air
terkoagulasi oleh panas. Contoh : albumin telur, albumin serum.
Globulin : tidak
larut air, terkoagulasi oleh panas, larut dalam larutan garam, mengendap dalam
larutan garam, konsentrasi meningkat. Contoh : Ixiosinogen dalam otot.
Glutelin : tidak
larut dalam pelarut netral tapi tapi larut dalam asam atau basa encer. Contoh :
Histo dalam Hb.
Plolamin/Gliadin: larut dalam alcohol
70-80% dan tidak larut dalam air maupun alkohol absolut. Contoh : prolaamin
dalam gandum.
Histon : Larut dalam air dasn tak
larut dalam ammonia encer. Contoh : Hisron
dalam Hb.
Protamin : protein paling sederhana dibanding
protein-protein lain, larut dalam air dan
tak terkoagulasi oleh panas. Contoh : salmin dalam ikatan salmon.
- Berdasarkan senyawa pembentuk, terbagi sebagai berikut:
Protein sederhana
(protein saja ) Contoh : Hb
a)Protein Kojugasi dan
Senyawa Non Protein
Protein yang mengandung senyawa lain yang non protein
disebut protein konjugasi, sedang protein yang mengandung senyawa non protein
disebut protein sederhana. Contoh : 9 Glikoprotein terdapat pada hati.
Merupakan protein sederhana yang terikat dengan
baha-bahan non-asam amino. Nukleoprotein terdaoat dalam inti sel dan merupakan
bagian penting DNA dan RNA. Nukleoprotein adalah kombinasi protein dengan
karbohidrat dalam jumlah besar. Lipoprotein terdapat dalam plasma-plasma yang
terikat melalui ikatan ester dengan asam fosfat sepertu kasein dalam susu.
Metaloprotein adalah protein yang terikat dengan mineral seperti feritin dan
hemosiderin adalah protein dimana mineralnya adalah zat besi, tembaga dan seng.
d.
Berdasarkan keberadaan asam amino esensial.
Dikelompokkan kedelapan asam amino esensial yang harus disediakan dalam bentuk
jadi dalam menu makanan yang dikonsumsi sehari-hari.
·
Isoleusin
·
Leussin
·
Lisin
·
Methionin (asam amino esensial), fungsinya
dapat digantikan sistin (semi esensial) secara tidak sempurna.
·
Penilalanin, yang fungsinya dapat
digantikan tirosin (semi esensial) tidak secara sempurna, akan tetapi paling
tidak dapat menghematnya.
·
Threonin
·
Triptopan
·
Valin
E.Ikatan
Peptida
Di dalam protein, asam-asam amino diikat bersama melalui ikatan peptida,
yaitu ikatan C–N hasil reaksi kondensasi antara gugus karboksil dengan gugus
amino dari asam amino lain. Perhatikan reaksi kondensasi berikut.

Reaksi
tersebut merupakan contoh dipeptida, yaitu molekul yang dibentuk melalui ikatan
peptida dari dua asam amino. Suatu polipeptida (protein) adalah polimer yang
dibentuk oleh sejumlah besar asam amino melalui ikatan peptida membentuk rantai
polimer.
Penamaan
dipeptida atau tripeptida disesusaikan dengan nama asam amino yang berikatan.
Huruf akhir dari nama asam amino yang disatukan diganti dengan huruf l’.
Contoh, jika alanin dan glisin menjadi dipeptida, nama dipeptidanya adalah
alanilglisin.
F. Struktur
Protein
Ada
4 tingkat struktur protein yaitu struktur primer, struktur sekunder, struktur
tersier, dan struktur kuartener
a. Struktur primer
Struktur primer adalah urutan asam-asam amino
yang membentuk rantai polipeptida. Struktur primer protein merupakan urutan
asam amino penyusun proteinyangdihubungkan melalui ikatan peptida (amida).
Frederick Sanger merupakan ilmuwan yangberjasa dengan temuan metode penentuan
deret asam amino pada protein, denganpenggunaan beberapa enzim protease yang
mengiris ikatan antara asam amino tertentu,menjadi fragmen peptida yang lebih
pendek untuk dipisahkan lebih lanjut dengan bantuankertas kromatografik. Urutan
asam amino menentukan fungsi protein, pada tahun 1957,Vernon Ingram menemukan
bahwa translokasi asam amino akan mengubah fungsi protein, danlebih lanjut
memicu mutasi genetik.
b.
Struktur sekunder
Struktur sekunder protein bersifat reguler,
pola lipatan berulang dari rangka protein.Dua
pola terbanyak adalah alpha helix dan beta sheet.Struktur sekunder protein
adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada
protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur
sekunder misalnya ialah sebagai berikut:
a) alpha helix (α-helix, “puntiran-alfa”), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral:
b) beta-sheet (β-sheet, “lempeng-beta”), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H);
c)beta-turn,(β-turn,“lekukan-beta”);
d)gamma-turn,(γ-turn,“lekukan-gamma”).
a) alpha helix (α-helix, “puntiran-alfa”), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral:
b) beta-sheet (β-sheet, “lempeng-beta”), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H);
c)beta-turn,(β-turn,“lekukan-beta”);
d)gamma-turn,(γ-turn,“lekukan-gamma”).
c. Struktur
tersier
Struktur
tersier protein adalah lipatan secara keseluruhan dari rantai polipeptida
sehingga membentuk struktur 3 dimensi tertentu.Sebagai contoh, struktur tersier
enzim sering padat, berbentuk globuler.Struktur tersier yang merupakan gabungan
dari aneka ragam dari struktur sekunder. Struktur tersier biasanya berupa
gumpalan.Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan
kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer)
dan membentuk struktur kuartener.
d. Struktur kuartener
a)
Beberapa protein mengandung lebih dari satu rantai
polipeptida, asosiasi rantai polipeptida ini mengacu pada struktur kuartener.
b)
Setiap rantai polipeptida disebut subunit A.
c) Subunit
dapat menjadi orang-orang yang sama atau berbeda. Contoh: Hemoglobin membawa oksigen
komponen darah terdiri dari dua rantai polipeptida, satu dengan 141 asam amino
dan yang lainnya adalah jenis yang berbeda dari 146 asam amino.
G. Proses
Sintesis Protein
Proses sintesis atau pembentukan
protein memerlukan adanya molekul RNA yang merupakan materi genetik di
dalam kromosom, serta DNA sebagai pembawa sifat keturunan. Informasi genetik
pada double helix DNA berupa kode-kode sandi atau kode genetik. Nah, kode-kode
sandi tersebut nantinya akan dibawa atau dicetak untuk membentuk RNA. Informasi
berupa urutan kode-kode sandi pada RNA akan dirangkai menjadi asam-asam amino,
peptida, polipeptida, sampai terbentukprotein.
Protein-protein yang terbentuk akan menyusun sebagian besar komponen di dalam tubuh. Contoh protein sebagai komponen penyusun tubuh adalah miosin, aktin, keratin, kolagen, hemoglobin, dan insulin.
Variasi dari 20 macam asam amino yang ada, dapat membentuk protein yang berbeda-beda. Oleh karena itu, setiap individu akan mempunyai bermacam-macam protein yang berbeda pula satu sama
lain. Lalu, bagaimana hubungan sintesis protein dengan sifat-sifat individu?
Nah, seperti telah disebutkan sebelumnya, protein akan menyusun komponen tubuh. Setiap komponen yang berbeda tentunya akan menghasilkan sifat dan fungsi yang berbeda pula. Dengan demikian, protein dikatakan dapat mengekspresikan sifat pada individu. Sebagai contoh, individu yang mempunyai kadar hemoglobin yang rendah akan menunjukkan sifat atau ciri yang berbeda dengan individu yang berkadar hemoglobin tinggi. Apa sajakah tahapan dalam sintesis protein?
Protein-protein yang terbentuk akan menyusun sebagian besar komponen di dalam tubuh. Contoh protein sebagai komponen penyusun tubuh adalah miosin, aktin, keratin, kolagen, hemoglobin, dan insulin.
Variasi dari 20 macam asam amino yang ada, dapat membentuk protein yang berbeda-beda. Oleh karena itu, setiap individu akan mempunyai bermacam-macam protein yang berbeda pula satu sama
lain. Lalu, bagaimana hubungan sintesis protein dengan sifat-sifat individu?
Nah, seperti telah disebutkan sebelumnya, protein akan menyusun komponen tubuh. Setiap komponen yang berbeda tentunya akan menghasilkan sifat dan fungsi yang berbeda pula. Dengan demikian, protein dikatakan dapat mengekspresikan sifat pada individu. Sebagai contoh, individu yang mempunyai kadar hemoglobin yang rendah akan menunjukkan sifat atau ciri yang berbeda dengan individu yang berkadar hemoglobin tinggi. Apa sajakah tahapan dalam sintesis protein?

Tahapan Sintesis Protein
Pada tahun 1950, Paul Zamecnik melakukan percobaan untuk mengetahui tahapan dan tempat terjadinya sintesis protein. Paul menginjeksikan asam amino radioaktif ke tubuh tikus dan berhasil
menjelaskan tempat terjadinya sintesis protein, yaitu di dalam ribosom. Selanjutnya, penelitian dilakukan bersama dengan Mahlon dan menyimpulkan bahwa molekul RNA pemindah (RNA t) berperan dalam sintesis protein. Akhirnya, Francis Crick menemukan bahwa RNA pemindah harus mengenali urutan nukleotida untuk disusun sebagai asam amino sesuai pemesanan, yang kemudian dibawa oleh RNA pembawa pesan.
Tahapan sintesis protein mengikuti aturan dogma sentral, dimana informasi genetik dipindahkan dari DNA ke DNA melalui tahap replikasi. Dari DNA ke RNA melalui tahap transkripsi. Selanjutnya
dari RNA ke protein melalui sintesis protein. Sebelum terjadi sintesis protein, DNA pada struktur nukleosom akan lepas dari protein histon oleh bantuan kerja enzim polimerase.
Mekanisme sintesis protein terjadi melalui dua tahap, yakni transkripsi dan translasi
1. Transkripsi
Tahap pertama dari sintesis protein adalah transkripsi. Proses ini berlangsung di dalam inti sel. Transkripsi merupakan proses sintesis langsung RNA dari DNA. Pada saat inti sel memerintahkan perlunya sintesis protein, informasi DNA dialihkan melalui RNA pembawa pesan yang disebut RNA messenger (mRNA). mRNA berisikan salinan langsung pasangan basa dari DNA. Tahap inilah yang dinamakan dengan transkripsi. Transkrip berarti salinan. Kode genetik disalin dari DNA untuk dibawa keluar dari nukleus menuju lokasi
pembuatan protein di ribosom yang berada di sitoplasma. Urutan basa nitrogen yang dibawa ke luar nukleus dalam mRNA ini dinamakan sebagai kodon. Dalam proses transkripsi, banyak proses enzimatik yang terjadi, seperti pemutusan ikatan-ikatan hidrogen pada rantai DNA serta pembacaan urutan basa nitrogen yang prosesnya mirip dengan duplikasi DNA.

Tahap inisiasi transkripsi dimulai dengan
pengenalan daerah gen di DNA oleh enzim RNA polimerase. Daerah ini dinamakan
dengan promoter, yakni tempat dimulainya sintesis pasangan DNA oleh mRNA.
Daerah DNA yang disalin hanyalah satu bagian rantai saja yang dinamakan dengan
sense (daerah template) dan rantai yang lainnya dinamakan rantai antisense.
Pembacaan DNA
oleh RNA polimerase ini dimulai dari ujung 3' menuju ujung 5' dan tidak pernah sebaliknya. RNA polimerase akan membuka ikatan double helix pada bagian gen yang dikenali dan kemudian akan menyalin urutan basa yang ada pada DNA sense (template) sehingga terbentuk DNA baru dari arah ujung 5' menuju ujung 3'. Proses ini dinamakan dengan elongasi.
Proses transkripsi diakhiri jika gen di daerah rantai template telah selesai dibaca (terdapat kodon stop). DNA memiliki mekanisme agar RNA polimerase dapat mengenali akhir dari gen dengan kode basa tertentu, daerah ini dikenal dengan nama terminator. Proses akhir dari transkripsi ini dinamakan dengan terminasi. Setelah itu, rantai mRNA akan keluar dari DNA menuju ribosom di sitoplasma (Campbell, et al, 2006:193).
2. Translasi
oleh RNA polimerase ini dimulai dari ujung 3' menuju ujung 5' dan tidak pernah sebaliknya. RNA polimerase akan membuka ikatan double helix pada bagian gen yang dikenali dan kemudian akan menyalin urutan basa yang ada pada DNA sense (template) sehingga terbentuk DNA baru dari arah ujung 5' menuju ujung 3'. Proses ini dinamakan dengan elongasi.
Proses transkripsi diakhiri jika gen di daerah rantai template telah selesai dibaca (terdapat kodon stop). DNA memiliki mekanisme agar RNA polimerase dapat mengenali akhir dari gen dengan kode basa tertentu, daerah ini dikenal dengan nama terminator. Proses akhir dari transkripsi ini dinamakan dengan terminasi. Setelah itu, rantai mRNA akan keluar dari DNA menuju ribosom di sitoplasma (Campbell, et al, 2006:193).
2. Translasi
mRNA mengandung urutan basa yang akan diterjemahkan menjadi protein (asam amino). Kode genetik, yang dibawa di dalamnya (kodon) dibaca dalam urutan tiga basa (triplet) menjadi protein. Proses penerjemahan kodon menjadi protein atau yang disebut dengan translasi. Langkah-langkah transkripsi dan translasi dapat diperhatikan pada gambar berikut.

Ribosom, sebagai tempat pembuatan
protein terdiri atas dua bagian yang disebut subunit kecil dan subunit besar.
Secara garis besar, translasi dibagi menjadi tiga tahap, yaitu inisiasi,
elongasi, dan terminasi. Pada tahap inisiasi, mRNA akan menempel pada subunit
kecil ribosom. Subunit kecil ini akan mengenali kode awal genetik AUG dari mRNA
yang disebut sebagai start kodon. Subunit besar ribosom kemudian akan bergabung
dengan subunit kecil membentuk kompleks ribosom.
Proses penerjemahan ini dibantu oleh tRNA yang membawa pasangan kodon dari mRNA. Pasangan basa tRNA di ribosom ini dinamakan sebagai antikodon. tRNA akan datang membawakan pasangan basa yang sesuai dengan kodon dari mRNA. tRNA mengandung gugus asam amino yang sesuai dengan antikodon yang berada di ujung struktur rantai tunggal RNA.
Tahapan selanjutnya adalah elongasi dari pembacaan kodon oleh tRNA sehingga terbentuk rantai polipeptida. Elongasi akan berhenti pada tahap pembacaan urutan basa spesifik yang memerintahkan proses translasi dihentikan (tahap terminasi). Urutan ini biasanya terdiri atas UAA, UAG, dan UGA yang dikenal dengan nama stop kodon.
Berikut adalah contoh bagaimana penerjemahan kodon pada mRNA terjadi sehingga dapat dihasilkan polipeptida.
Proses penerjemahan ini dibantu oleh tRNA yang membawa pasangan kodon dari mRNA. Pasangan basa tRNA di ribosom ini dinamakan sebagai antikodon. tRNA akan datang membawakan pasangan basa yang sesuai dengan kodon dari mRNA. tRNA mengandung gugus asam amino yang sesuai dengan antikodon yang berada di ujung struktur rantai tunggal RNA.
Tahapan selanjutnya adalah elongasi dari pembacaan kodon oleh tRNA sehingga terbentuk rantai polipeptida. Elongasi akan berhenti pada tahap pembacaan urutan basa spesifik yang memerintahkan proses translasi dihentikan (tahap terminasi). Urutan ini biasanya terdiri atas UAA, UAG, dan UGA yang dikenal dengan nama stop kodon.
Berikut adalah contoh bagaimana penerjemahan kodon pada mRNA terjadi sehingga dapat dihasilkan polipeptida.
a. DNA membentuk messenger RNA (membentuk pasangan) (mRNA). mRNA mentranskripsi kode genetik yang terdapat pada DNA
.

b. mRNA keluar dari inti sel (nukleus) melalui retikulum
endoplasma menuju ribosom dan menempelkan dirinya pada ribosom.
c. Di dalam sitoplasma tRNA mengadakan translasi kodon pada mRNA menjadi antikodon pada tRNA yang susunan antikodonnya seperti berikut.
c. Di dalam sitoplasma tRNA mengadakan translasi kodon pada mRNA menjadi antikodon pada tRNA yang susunan antikodonnya seperti berikut.

d. tRNA yang memiliki antikodon SGU akan mengangkut
asam amino arginin, tRNA berantikodon ASG mengangkut treonin, dan tRNA
berantikodon AAA mengangkut lisin.
e. tRNA mengangkut asam amino ke ribosom yang kemudian disusun menjadi polipeptida atau protein
f. Dalam pembentukkan polipeptida, asam amino yang satu digabung dengan asam amino yang lain oleh ikatan peptida. Proses ini berjalan terus sampai akhirnya ditemukan kodon, misalnya stop (UAG).
e. tRNA mengangkut asam amino ke ribosom yang kemudian disusun menjadi polipeptida atau protein
f. Dalam pembentukkan polipeptida, asam amino yang satu digabung dengan asam amino yang lain oleh ikatan peptida. Proses ini berjalan terus sampai akhirnya ditemukan kodon, misalnya stop (UAG).
H. Fungsi Protein
Fungsi protein di dalam tubuh kita sangat banyak,
bahkan banyak dari proses pertumbuhan tubuh manusia dipengaruhi oleh protein
yang terkandung di dalam tubuh kita
a. 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. Protein besar peranannya terhadap
perubahan-perubahan kimia dalam sistem biologis.
b. Alat Pengangkut dan Penyimpan
Banyak molekul dengan MB 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.
c. 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.
d. 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.
e. Pengendalian Pertumbuhan
Protein ini bekerja sebagai reseptor (dalam bakteri)
yang dapat mempengaruhi fungsi bagian-bagian DNA yang mengatur sifat dan
karakter bahan.
I. Kelebihan dan Kekurangan Protein
a. Kelebihan Protein
Protein
secara berlebihan tidak menguntungkan tubuh.Makanan yang tinggi proteinnya
biasanya tinggi lemak sehingga dapat menyebabkan obesitas.Diet protein tinggi
yang sering dianjurkan untuk menurunkan berat badan kurang beralasan. Kelebihan
dapat menimbulkan masalah lain, terutama pada bayi. Kelebihan asam amino
memberatkan ginjal dan hati yang harus memetabolisme dan mengeluarkan kelebihan
nitrogen.
Kelebihan
protein akan menimbulkan asidosis, dehidrasi, diare, kenaikan amoniak darah,
kenaikan ureum darah, dan demam. Ini di lihat pada bayi yang di beri susu skim
atau formula dengan konsentrasi tinggi, sehingga konsumsi protein mencapai 6
g/kg BB. Batas yang dianjurkan untuk konsumsi protein adalah dua kali Angaka
Kecukupan Gizi (AKG) untuk protein.
b. Kekurangan protein
Kekurangan protein banyak terdapat pada masyarakat sosial ekonomi rendah. Kekurangan protein
murni pada stadium berat menyebabkan Kwasiorkor pada anak-anak di bawah lima
tahun (balita). Kekurangan protein sering ditemukan secara bersamaan dengan
kekurangan energi yang menyebabkan kondisi yang dinamakan Marasmus.
a) Kwashiorkor
a) Kwashiorkor
Istilah
Kwashiorkor pertama kali diperkenalkan oleh Dr. Cecily Williams pada tahun
1933, ketika ia menemukan keadaan ini di Ghana, Afrika. Dimana dalam bahasa
Ghana, Kwashiorkor artinya penyakit yang diperoleh anak pertama, bila anak
kedua sedang di tunggu kelahirannya. Kwashiorkor lebih banyak terdapat pada
usia dua hingga tiga tahun yang sering terjadi pada anak yang terlambat
menyapih, sehingga komposisi gizi makanan tidak seimbang terutama dalam hal
protein. Kwashiorkor dapat terjadi pada konsumsi energi yang cukup atau lebih.
Gejalanya :
·
pertumbuhan terhambat
·
otot-otot berkurang dan lemah.
·
edema.
·
muka bulat seperti bulan (moonface)
·
gangguan psikimotor.
Ciri khas dari Kwashiorkor
yaitu terjadinya edema di perut, kaki dan tangan.Kehadiran Kwashiorkor erat
kaitannya dengan albumin serum.Pada Kwashiorkor gambaran klinik anak sangat
berbeda. Berat badan tidak terlalu rendah, bahkan dapat tertutup oleh adanya
edema, sehingga penurunan berat badan relatif tidak terlalu jauh, tetapi bila
pengobatan edema menghilang, maka berat badan yang rendah akan mulai
menampakkan diri. Biasanya berat badan tersebut tidak sampai di bawah 60 % dari
berat badan standar bagi umur yang sesuai.
Ciri-ciri :
·
Rambut halus, jarang, dan pirang kemerahan
kusam.
·
Kulit tampak kering (Xerosis) dan memberi kesan
kasar dengan garis-garis permukaan yang jelas.
·
Di daerah tungkai dan sikut serta bokong
terdapat kulit yang menunjukkan Hyperpigmentasi dan kulit dapat mengelupas
dalam lembar yang besar, meninggalkan dasar yang licin berwarna putih
mengkilap.
·
Perut anak membuncit karena pembesaran hati.
·
Pada pemeriksaan mikroskopik terdapat perlemkan
sel – sel hati.
b) Marasmus
Marasmus
berasal dari kata Yunani yang berarti wasting merusak.Marasmus umumnya
merupakan penyakit pada bayi (12 bulan pertama), karena terlambat di beri
makanan tambahan.Hal ini dapat terjadi karena penyapihan mendadak, formula
pengganti ASI terlalu encer dan tidak higienis atau sering terkena
infeksi.Marasmus berpengaruh dalam waktu yang panjang terhadap mental dan fisik
yang sukar diperbaiki.Marasmus adalah penyakit kelaparan dan terdapat banyak di
antara kelompok sosial ekonomi rendah di sebagian besar negara sedang
berkembang dan lebih banyak dari Kwashiorkor.
Gejalanya :
·
Pertumbuhan terhambat.
·
Lemak di bawah kulit berkurang.
·
Otot – otot berkurang dan melemah.
·
Berat badan lebih banyak terpengaruh dari pada
ukuran kerangka, seperti : panjang, lingkar kepala dan lingkar dada.
·
Muka seperti orang tua (Oldman’s Face).
Pada penderita Marasmus
biasanya tidak ada pembesaran hati (Hepatomegalia) dan kadar lemak serta
kolesterol di dalam darah menurun. Suhu badan juga lebih rendah dari suhu anak
sehat dan anak tergeletak in – aktif, tidak ada perhatian bagi keadaan
sekitarnya.
BAB III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
1. Protein adalah senyawa organik kompleks yang mempunyai bobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida.
2. Komponen penyusun protein terdiri dari :Alanin (alanine), Arginin (arginine), Asparagin (asparagine), Asam aspartat (aspartic acid), Sistein (cystine), Glutamin (Glutamine), Asam glutamat (glutamic acid), Glisin (Glycine), Histidin (histidine), Isoleusin (isoleucine), Leusin (leucine), Lisin (Lysine), Metionin (methionine), Fenilalanin (phenilalanine), Prolin (proline), Serin (Serine), Treonin (Threonine), Triptofan (Tryptophan), Tirosin (tyrosine), dan Valin (valine)
3. Ikatpeptidaan antara asam amino yang satu dengan lainnya disebut ikatan
4. Struktur protein ada 4 tingkatan yaitu :Struktur primer, Struktur sekunder, Struktur tersier, Struktur kuartener.
5. Sintese protein dilakukan dengan bantuan enzim di system pencernaan, protein diuraikan menjadi peptidpeptid yang strukturnya diuraikan lebih sederhana.
6. Fungsi protein: katalisis enzimatik, transportasi dan penyimpanan, koordinasi gerak, penunjang mekanis, proteksi imun, Membangkitkan dan menghantarkan impuls saraf, Pengaturan pertumbuhan dan diferensiasi.
7. Keuntungan dan kekurangan protein bagi tubuh:
Keuntungan protein: Menyediakan bahan-bahan yang penting peranannya untuk pertumbuhan dan memelihara jaringan tubuh, Mengatur kelangsungan proses di dalam tubuh, Memberi tenaga jika keperluannya tidak dapat dipenuhi oleh karbohidrat dan lemak.Sumber energy, Pembetukan dan perbaikan sel dan jaringan, Sebagai sintesis hormon,enzim, dan antibody, Pengatur keseimbangan kadar asam basa dalamsel.
Kekurangan Protein yaitu, kerontokan rambut, yang paling buruk ada yang disebut dengan kwasiorkor, penyakit kekurangan protein, kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat kematian
B.
Saran
kami sebagai penulis mengucapkan terima kasih
kapada para pembaca makalah ini yang telah berkanan membaca makalah ini,
khususnya mahasiswa mahasiswi yang mempelajari makalah ini. Mungkin makalah ini
masih jauh dari sempurna karena masih banyak di temukan banyak kesalahan di
sana sini. Untuk itu kami sebagai penulis mengucapkan maaf yang sebesar besar
nya dan juga kami memohon krtik serta sarannya yang bersifat membangun.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim . 2016. Protein
.http://www.wikipedia.com. Diakses Tanggal 21Maret 2016.
Dosen, Tim. 2014 . Biokimia
.UVRI : Makassar
Martohargono,
S. 1984. Biokimia. Gadjah Mada University
Press : Yogyakarta
Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. UI Press : Jakarta
Supardan. 1989. Protein, Malang: Lab. Biokimia Universitas
Brawijaya
Supardan. 1989. Protein, Malang: Lab. Biokimia Universitas
Brawijaya