BIOLOGI SEL DAN MOLEKUL

 

BIOLOGI SEL DAN MOLEKUL

            Biologi sel adalah salah satu cabang biologi yang juga disebut dengan sitologi ( ilmu yang mempelajari tentang sel). Materi ini merupakan materi kuliah dasar yang dipelajari di semester awal untuk menunjang materi tingkat lanjut seperti Biologi Molekuler, Fisiologi, Genetika, Struktur dan Perkembangan, Anatomi, dan materi-materi kuliah yang di dalamnya berkaitan dengan sel.

Biologi molekuler merupakan salah satu cabang ilmu biologi yang mempelajari hubungan antara struktur sel dan molekul-molekul yang ada di dalam sel yang berperan dalam proses biokimiawi untuk keberlangsungan kehidupan sel. Secara singkatnya, biologi molekuler mempelajari dasar-dasar molekuler di setiap fenomena makhluk hidup.

 

A.   SEL

1.       Pengertian sel

Sel adalah unit struktural dan fungsional terkecil penyusun Mahluk Hidup. Definisi tentang pengertian sel tersebut mungkin sedikit sukar untuk dipahami, oleh karena itu definisi Sel dapat kita sederhanakan.

Sel adalah satuan terkecil penyusun Mahluk Hidup. Tubuh kita (manusia) terdiri dari beribu-ribu atau bahkan berjuta sel-sel, begitu pula dengan Tumbuhan dan Hewan.

 

 

 

 

Gambar sel hewan dan tumbuhan dapat dilihat dibawah ini:

 

 

 

 

 

                  Menurut Campbell di bukunya yang berjudul Biologi jilid 1 (edisi ke delapan). Sel berasal dari kata “cella ” yang berarti ruangan berukuran kecil. Maka sel merupakan unit ( kesatuan zahra ) terkecil organisasi yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologi. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel, karena itulah sel dapat berfungsi secara autonomy asalkan kebutuhan hidupnya terpenuhi.

Organime Multiseluler dan Organisme Uniseluler

Organisme (Mahluk Hidup) yang terdiri dari banyak sel disebut Multiseluler, contohnya adalah Manusia, Hewan dan Tumbuhan. Sedangkan Organisme yang hanya memiliki satu sel saja disebut Uniseluler, contohnya adalah bakteri dan ganggang. Jadi Dapat disimpulkan bahwa Organisme Multiseluler adalah organisme yang tubuhnya terdiri dari banyak sel sedangkan Organisme Uniseluler adalah organisme yang hanya memiliki satu sel saja sebagai penyusun tubuhnya.

Perbedaan organisme multiseluler dan organesme uniseluler selain dari jumlah sel penyusun tubuhnya adalah Organime Multiseluler biasanya memiliki tubuh yang besar dan dapat dilihat oleh mata tanpa menggunakan alat bantu, sedangkan Organisme Uniseluler biasanya berukuran Mikroskopis dan harus menggunakan Mikroskop untuk melihatnya.

Sel disusun oleh molekul-molekul utama kehidupan yaitu karbohidrat, protein, air, lipid, dan asam nukleat.

a.    Molekul Karbohidrat

Molekul ini mengandung atom karbon, hidrogen dan oksigen. Contoh karbohidrat adalah glukosa. Glukosa ini merupakan sumber energi atau bahan bakar terpenting bagi organisme hidup. Glukosa ini juga merupakan monomer atau unit/satuan penyusun polimer karbohidrat seperti pati dan selulosa. Pati yang merupakan polimer dari glukosa, ada 2 macam yaitu amilosa dan amilopektin. Pati tidak dapat larut dalam air jadi dapat dimanfaatkan sebagai depot penyimpanan glukosa. Tumbuhan yang kelebihan glukosa akan merubahnya menjadi pati sebagai makanan cadangan. Pati banyak terdapat dalam kentang, padi, jagung dan gandum. Seperti halnya dengan pati, selulosa adalah suatu polisakarida dengan glukosa sebagai monomernya. Tetapi bentuk ikatan antarglukosanya berbeda dengan ikatan antar glukosa pada pati. Ikatan antarglukosa pada selulosa sedemikian rupa menghasilkan suatu molekul yang panjang, lurus, kaku dan rapat, sehingga selulosa berbentuk rangkaian serat yang panjang dan kaku, suatu bahan baku yang sempurna sebagai penyusun dinding sel tumbuhan.

b.    Molekul Protein

Molekul ini adalah makro molekul yang polimer (dibangun oleh asam amino sebagai monomernya) dan tidak bercabang. Tersusun dari unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H) oksigen (O) dan nitrogen (N), dan kadang-kadang disertai unsur sulfur (S), dan posfor (P). Kira-kira 50% dari berat kering organisme hidup adalah protein. Protein dalam organisme hidup ini ada yang berperan sebagai enzim, sebagai sumber energi misalnya untuk pergerakan otot, ada yang bertanggung jawab atas pengangkutan materi melalui peredaran darah misalnya hemoglobin dan zat anti bodi, ada pula yang berperan sebagai persediaan makanan misalnya ovalbumin pada putih telur dan kasein pada susu. Protein juga merupakan bahan untuk perbaikan, pertumbuhan dan pemeliharaan struktur sel dari organ tubuh. Terdapat 20 macam asam amino yang membentuk berbagai macam protein dalam tubuh organisme hidup.

c.    Molekul Lipid

Molekul ini mengandung sejumlah besar atom karbon, hidrogen, serta oksigen, dan kadang kala ditambah Nitrogen dan Posfor. Di dalam sel terdapat bermacam jenis lipid, diantaranya adalah lemak, fosfolipid dan steroid. Lemak, baik lemak jenuh (yang berasal dari hewan) maupun lemak tak jenuh (yang berasal dari minyak tumbuhan) merupakan sumber cadangan energi bagi organisme hidup.

d.    Molekul Air

Menurut Issoegianti (1993) air yang terdapat di dalam sel dikelompokkan menjadi tiga kelompok. Air intramolekuler, yaitu molekul air yang merupakan bagian dari molekul-molekul air protein, yang berjumlah sekitar 4% dari air selular. Air terikat, merupakan molekul-molekul air yang terikat pada protoplasma dan memerlukan tenaga cukup besar untuk memisahkannya. Air intramolekuler tidak dapat dihilangkan tanpa merusak protoplasma. Peran air di dalam sel sangat penting. Air berfungsi sebagai pelarut dan mengangkut senyawa-senyawa serta molekul-molekul baik yang diperlukan oeh sel maupun sisa metabolisme yang akan di keluarkan dari dalam sel. Di, samping itu berbagai reaksi enzimatik memerlukan air sebagai agen reaksi.

            Di dalam air bebas, terlarut berbagai jenis senyawa kimia. Senyawa-senyawa terbagi dalam 3 kelompok: yang pertama adalah garam-garam mineral terutama yang mengandung K, Na, Fe, dan lain-lain. Kelompok kedua adalah senyawa-senyawa organik yang terlarut, dan yang ketiga yaitu gas-gas terlarut: O₂, CO₂, N₂ yang berasal dari udara.

e.    Molekul Asam Nukleat

Molekul ini merupakan satu-satunya molekul yang membawa informasi genetik organisme hidup. Terdapat 2 golongan besar asam nukleat yaitu asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA).

2.      Prokariotik dan Eukariotik

Semua organisme selular terbagi ke dalam dua golongan besar berdasarkan arsitektur basal dari selnya, yaitu organisme prokariota dan organisme eukariota.

Organisme prokariota tidak memiliki inti sel dan mempunyai organisasi internal sel yang relatif lebih sederhana. Prokariota terbagi menjadi dua kelompok yang besar: eubakteria yang meliputi hampir seluruh jenis bakteri, dan archaea, kelompok prokariota yang sangat mirip dengan bakteri dan berkembang-biak di lingkungan yang ekstrem seperti sumber air panas yang bersifat asam atau air yang mengandung kadar garam yang sangat tinggi. Genom prokariota terdiri dari kromosom tunggal yang melingkar, tanpa organisasi DNA.

Organisme eukariota memiliki organisasi intraselular yang jauh lebih kompleks, antara lain dengan membran internal, organel yang memiliki membran tersendiri seperti inti sel dan sitoskeleton yang sangat terstruktur. Sel eukariota memiliki beberapa kromosom linear di dalam nukleus, di dalamnya terdapat sederet molekul DNA yang sangat panjang yang terbagi dalam paket-paket yang dipisahkan oleh histon dan protein yang lain.

Secara anatomis sel dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu membran plasma, sitoplasma dan organel sel  serta inti sel (nukleus).

a.    Membran Plasma

Membran sel (cell membrane, plasma membrane, plasmalemma) adalah fitur universal yang dimiliki oleh semua jenis sel berupa lapisan antarmuka yang disebut membran plasma, yang memisahkan sel dengan lingkungan di luar sel. Terutama untuk melindungi inti sel dan sistem kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma.

Pada sel eukariota, membran sel yang membungkus organel-organel di dalamnya, terbentuk dari dua macam senyawa yaitu lipid dan protein, umumnya berjenis fosfolipid seperti senyawa antara fosfatidil etanolamina dan kolesterol, yang membentuk struktur dengan dua lapisan dengan permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel, namun di sela-sela molekul fosfolipid tersebut, terdapat transporter yang merupakan jalur masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel.

Kerangka membran atau disebut juga sitoskeleton mempunyai tiga macam jenis yaitu mikrotubulus, mikrofilamen,dan filamen intermediet.

a)      Inti Sel (Nukleus)

Inti sel atau nukleus adalah organel yang ditemukan pada sel eukariota. Organel ini mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA linier panjang yang membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis protein. Gen di dalam kromosom-kromosom inilah yang membentuk genom inti sel.

Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga integritas gen-gen tersebut dan mengontrol aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen  Selain itu, nukleus juga berfungsi untuk mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel, memproduksi mRNA untuk mengkodekan protein, sebagai tempat sintesis ribosom, tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA, serta mengatur kapan dan di mana ekspresi gen harus dimulai, dijalankan, dan diakhiri.

b)      Sitoplasma dan Organel Sel

Sitoplasma adalah bagian sel yang terbungkus membran sel. Pada sel eukariota, sitoplasma adalah bagian non-nukleus dari protoplasma. Pada sitoplasma terdapat sitoskeleton, berbagai organel dan vesikuli, serta sitosol yang berupa cairan tempat organel melayang-layang di dalamnya. Sitosol mengisi ruang sel yang tidak ditempati organel dan vesikula dan menjadi tempat banyak reaksi biokimiawi serta perantara transfer bahan dari luar sel ke organel atau inti sel. Organel sel adalah benda-benda solid yang terdapat di dalam sitoplasma dan bersifat hidup (menjalankan fungsi-fungsi kehidupan).

         Organel Sel tersebut antara lain :

a)      Retikulum Endoplasma (RE)

      Memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis. Kantung ini disebut cisternae. RE merupakan labirin membran yang sangat banyak sehingga meliputi separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. Fungsi RE bervariasi, tergantung pada jenisnya. Ada RE kasar dan RE halus. RE kasar ditempeli ribosom dan berfungsi untuk sintesis protein. Sedangkan RE halus tidak ditempeli ribosom dan berfungsi untuk sintesis lemak. Selain itu RE juga berfungsi sebagai alat transportasi molekul-molekul dari sel satu ke sel lain.

b)    Ribosom

      Ribosom adalah organel kecil dan padat dalam sel yang berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Ribosom berdiameter sekitar 20 nm serta terdiri atas 65% RNA ribosom (rRNA) dan 35% protein ribosom (RNP). Organel ini menerjemahkan mRNA untuk membentuk rantai polipeptida menggunakan asam amino yang dibawa oleh tRNA pada proses translasi. Di dalam sel, ribosom tersuspensi di dalam sitosol atau terikat pada RE kasar, atau pada membran inti sel.

c)    Mitokondria

      Mitokondria adalah organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel makhluk hidup, selain fungsi selular lain, seperti metabolisme asam lemak, biosintesis pirimidina, homeostasis kalsium, transduksi sinyal selular dan penghasil energi berupa adenosina trifosfat pada lintasan katabolisme.

            Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu lapisan membran luar dan lapisan membran dalam. Lapisan membran dalam ada dalam bentuk lipatan-lipatan yang sering disebut dengan cristae. Di dalam mitokondria terdapat 'ruangan' yang disebut matriks, dimana beberapa mineral dapat ditemukan. Sel yang mempunyai banyak mitokondria dapat dijumpai di jantung, hati, dan otot.

d)    Lisosom

      Lisosom adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang berguna untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Lisosom ditemukan pada semua sel eukariotik. Di dalamnya, organel ini memiliki 40 jenis enzim hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase, ataupun sulfatase. Semua enzim tersebut aktif pada pH 5. Fungsi utama lisosom adalah endositosis, fagositosis, dan autofagi.

e)    Badan Golgi

      Badan Golgi (aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal. Setiap sel hewan memiliki 10 hingga 20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi. Badan Golgi pada tumbuhan biasanya disebut diktiosom. Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama Camillo Golgi.

f)      Sentriol/Sentroso

      Sentriol merupakan perkembangan dari sentrosom, yaitu pusat sel, daerah dari sitoplasma yang dekat dengan nukleus. Sentriol berupa kumpulan mikrotubulus strukturnya berbentuk bintang yang berperan sebagai kutub-kutub pembelahan sel secara mitosis atau meiosis. Struktur ini hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron. Dari sentriol memancar benang-benang gelendong pembelahan sehingga kromosom akan terjerat pada benang tersebut. Melalui benang gelendong inilah nantinya tiap-tiap kromosomberjalan menuju kutub masing-masing.

g)    Plastida adalah organel yang meghasilkan warna pada sel tumbuhan. Organel ini hanya terdapat pada sel tumbuhan. Dikenal tiga jenis plastida yaitu:

1)    Leukoplas, berwarna putih berfungsi sebagai penyimpan makanan, terdiri dari Amiloplas (untuk menyimpan amilum), Elaioplas atau Lipidoplas (untuk menyimpan lemak/minyak) dan Proteoplas (untuk menyimpan protein)

2)    Kloroplas adalah plastida berwarna hijau. Plastida ini berfungsi menghasilkan klorofil dan sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis.

3)    Kromoplas, yaitu plastida yang mengandung pigmen, misalnya, Fikosianin (biru), Fikoeritrin (merah), Karoten (keemasan), Xantofil (kuning), Fukosatin (pirang).

Membran dalam melingkupi matriks yang dinamakan stroma. Membran dalam ini terlipat berpasangan yang disebut lamela. Secara berkala lamella ini membesar sehingga membentuk gelembung pipih terbungkus membran dan dinamakan tilakoid. Struktur ini tersusun dalam tumpukan mirip koin. Tumpikan tilakoid dinamakan grana.

h)   Vakuola

      Vakuola adalah ruang dalam sel yang berisi cairan. Cairan ini adalah air dan berbagai zat yang terlarut di dalamnya. Vakuola ditemukan pada semua sel tumbuhan namun tidak dijumpai pada sel hewan dan bakteri, kecuali pada hewan uniseluler tingkat rendah. Bagi tumbuhan, vakuola berperan sangat penting dalam kehidupan karena mekanisme pertahanan hidupnya bergantung pada kemampuan vakuola menjaga konsentrasi zat-zat terlarut di dalamnya.

i)     Peroksisom dan Glioksisom

      Peroksisom berperan dalam oksidasi substrat menghasilkan H2O2 yang selanjutnya dipecah menjadi H2O + O2. Selain itu, juga berperan dalam mengubah lemak menjadi karbohidrat dan perubahan purin dalam sel. Organel ini banyak mengadung enzim oksidase dan katalase. Sedangkan glioksisom berperan dalam metabolisme asam lemak dan tempat terjadinya siklus glioksilat.

 

 

 

 

3.       Perbedaan Sel Tumbuhan, Hewan dan Bakteri

Oleh karena organisme sel terbagi menjadi 2 golongan yaitu sel prokariota dan sel eukariota. Sel tumbuhan, sel hewan, dan sel bakteri secara umum mempunyai beberapa perbedaan seperti berikut:

SEL TUMBUHAN	SEL HEWAN	SEL BAKTERI
Sel tumbuhan lebih besar daripada sel hewan.	Sel hewan lebih kecil daripada sel tumbuhan.	Sel bakteri sangat kecil.
Mempunyai bentuk yang tetap.	Tidak mempunyai bentuk yang tetap.	Mempunyai dinding sel dari lipoprotein.
Mempunyai plastida	Tidak mempunyai plastida	Tidak mempunyai plastid
Mempunyai vakuola yang besar	Tidak mempunyai vakuola, walaupun kadang-kadang beberapa sel hewan uniseluler memiliki vakuola tapi ukurannya kecil. Yang biasa dimiliki hewan adalah vesikel	Tidak mempunyai vakuola
Menyimpan tenaga dalam bentuk pati.	Menyimpan tenaga dalam bentuk glikogen	_
Tidak mempunyai sentrosom	Mempunyai sentrosom	Tidak mempunyai sentrosom
Tidak memiliki lisosom	Memiliki lisosom	_
Nukleus lebih kecil dari vakuola	Nukleus lebih besar dari vesikel	Tidak memiliki nukleus dalam arti sebenarnya

http://ronalastikasari.blogspot.co.id/2013/11/sel-sebagai-satuan-fungsional-dan.html

B.   Protein

1.    Definisi Protein

            Protein adalah senyawa organik komplek berbobot molekul besar yang terdiri dari 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 pembentukan struktur, fungsi, regulasi sel-sel makhluk hidup dan virus. Protein juga bekerja sebagai neurotransmiter dan pembawa oksigen dalam darah (hemoglobin). Protein juga berguna sebagai sumber energi tubuh.

Protein merupakan salah satu biomolekul raksasa, selain polisakarida , lipid , dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama semua makhluk hidup. Pada manusia protein menyumbang dari 20% berat total tubuh. Protein ibaratnya seperti sebuah mesin, mesin yang menjaga dan menjalankan fungsi tubuh semua makhluk hidup, Tubuh manusia terdiri dari sekitar 100 trilyun sel masing-masing sel memiliki fungsi yang spesifik. Setiap sel memiliki ribuan protein berbeda, yang bersama-sama membuat sel melakukan tugasnya. 

2.  Fungsi protein

Fungsi protein dalam tubuh

1.  Pengatur keseimbangan kadar asam basa dalam sel

2.  berfungsi Pembentukan dan perbaikan sel dan jaringan tubuh yang rusak.

3.  Membuat hormon (sintesis hormon), yang membantu sel-sel mengirim pesan dan mengkoordinasikan kegiatan tubuh

4.  Membuat antibodi untuk sistem kekebalan tubuh kita.

5.  Berperan Kontraksi otot - dua jenis protein (aktin dan myosin) yang terlibat dalam kontraksi otot dan gerakan.

6.  Membuat enzim. Suatu enzim memfasilitasi Reaksi biokimia seperti mengikat hemoglobin, mengangkut oksigen melalui darah.

7.    Sebagai cadangan dan sumber energi tubuh. Ada tiga jenis nutrisi penting yang berfungsi sebagai sumber energi bagi tubuh manusia: Protein, Karbohidrat, dan Lemak.

3.  Jumlah Kebutuhan Protein Harian

Sampai saat ini masih terjadi pertentangan tentang Berapa banyak jumlah kebutuhan protein harian.. Para ahli dari industri kesehatan, lembaga pemerintah, serta organisasi perusahaan diet dan gizi memiliki daftar yang berbeda-beda.

1)    Umur - kebutuhan anak yang sedang tumbuh itu tidak akan sama dengan orang dewasa

2)    Jenis kelamin - laki-laki umumnya memerlukan lebih banyak protein dari pada wanita terkecuali pada  ibu hamil dan menyusui.

3)    Berat badan - individu yang memiliki berat 80 kg akan membutuhkan lebih banyak protein dibandingkan dengan seseorang yang memiliki berat 50 kg. Bahkan, studi terbaru menunjukkan bahwa berat badan lebih penting daripada usia/ umur.

4)    Jenis Pekerjaan - jumlah kebutuhan protein harian juga di pengaruhi oleh tenaga yang dikeluarkan individu dalam beraktifitas.

5)    Kesehatan - orang yang dalam masa penyembuhan setelah penyakit atau prosedur medis mungkin membutuhkan lebih protein dari pada orang lain

The Institute of Medicine, bagian dari National Academy of Sciences, Amerika Serikat, membuat rekomendasi Daftar kebutuhan protein harian sebagai berikut:

1.    Bayi (0-6 bulan) - 9,1 gram per hari

2.    Bayi (7-12 bulan) - 11 gram per hari

3.    Remaja laki-laki (14-18 tahun) - 52 gram per hari

4.    Gadis remaja (14-18 tahun) - sampai 46 gram per hari

5.    Pria dewasa - sekitar 56 gram per hari

6.    Wanita dewasa - sekitar 46 gram per hari

7.    Perempuan Hamil atau menyusui - sekitar 71 gram per hari

Protein adalah senyawa organik kompleks yang tersusun atas unsur Karbon(C),Hidrogen(H),Oksigen(O),Nitrogen(N) dan kadang-kadang mengandung zat Belerang(S),dan Fosfor(P).

Protein merupakan makromolekul yang terdiri dari satu atau lebih polimer.Setiap Polimer tersusun atas monomer yang di sebut asam amino.Masing-masing asam amino mengandung satu atom Karbon(C) yang mengikat satu atom Hidrogen(H),satu gugus amin(NH₂),satu gugus karboksil(-COOH),dan lain-lain(Gugus R).

Berbagai jenis asam amino membentuk rantai panjang melalui ikatan peptida.Ikatan Peptida adalah ikatan antara gugus karboksil satu asam amino dengan gugus amin dari asam amino lain yang ada di sampingnya.Asam amino yang membentuk rantai panjang ini disebut protein (Polipeptida).

Polipeptida di dalam tubuh manusia disintesis di dalam ribosom. Setelah disintesis,protein mengalami”pematangan”menjadi protein yang lebih kompleks.

Asam amino yang diperlukan tubuh ada 20 macam.sepuluh diantaranya sangat penting bagi pertumbuhan sel-sel tubuh manusia dan tidak dapat dibuat dalam tubuh,sehingga harus didapatkan dari luar tubuh.Asam amino itu disebut asam amino esensial.selain asam amino esensial terdapat juga asam emino non-esensial.Asam amino non-esensial merupakan asam amino yang dapat dibuat dalam tubuh manusia.Bahan bakunya berasal dari asam amino lainnya.Namun ada juga yang mengatakan bahwa asam amino terbagi menjadi 3,ditambah dengan asam amino semiesensial.Asam amino semiesensial adalah asam amino yang dapat menghemat pemakaian beberapa asam amino esensial.

4.    Pembagian Protein

Berdasarkan macam asam amino yang menyusun polipeptid,Protein dapat digolongkan menjadi 3,Yaitu:

1.    Protein Sempurna

Protein sempurna adalah protein yang mengandung asam-asam amino lengkap,baik macam maupun jumlahnya.Contohnya kasein pada susu dan albumin pada putih telur.Pada umumnya protein hewan adalah Protein Sempurna

2.    Protein Kurang Sempurna

Protein kurang sempurna adalah protein yang mengandung asam amino lengkap,tetapi beberapa diantaranya jumlahnya sedikit.Protein ini tidak dapat mencukupi kebutuhan pertumbuhan,Namun hanya dapat mempertahankan kebutuhan jaringan yang sudah ada.Contohnya Protein lagumin pada kacang-kacangan dan Gliadin pada gandum.

3.    Protein Tidak Sempurna

Protein tidak sempurna adalah protein yang tidak mengandung atau sangat sedikit mengandung asam amino esensial.Protein ini tidak dapat mencukupi untuk pertumbuhan dan mempertahankan kehidupan yang telah ada.Contohnya Zein pada jagung dan beberapa protein Yang Berasal Dari Tumbuhan.

5.    Fungsi Protein

Protein yang membangun tubuh disebut Protein Struktural sedangkan protein yang berfungsi sebagai enzim,antibodi atau hormon dikenal sebagai Protein Fungsional.

Protein struktural pada umumnya bersenyawa dengan zat lain di dalam tubuh makhluk hidupContoh protein struktural antara lain nukleoprotein yang terdapat di dalam inti sel dan lipoprotein yang terdapat di dalam membran sel.Ada juga protein yang tidak bersenyawa dengan komponen struktur tubuh,tetapi terdapat sebagai cadangan zat di dalam sel-sel makhluk hidup.Contoh protein seperti ini adalah protein pada sel telur ayam,burung,kura-kura dan penyu.

Semua jenis protein yang kita makan akan dicerna di dalam saluran pencernaan menjadi zat yang siap diserap di usus halus,yaitu berupa asam amino-asamamino.Asam amino-asam amino yang dihasilkan dari proses pencernaan makanan berperan sangat penting di dalam tubuh,untuk:

a)    Bahan dalam sintesis subtansi penting seperti hormon,zat antibodi,dan organel sel lainnya

b)    Perbaikan,pertumbuhan dan pemeliharaan struktur sel,jaringan dan organ tubuh

c)    Sebagai sumber energi,setiap gramnya akan menghasilkan 4,1 kalori.

d)    Mengatur dan melaksakan metabolisme tubuh,misalnya sebagai enzim(protein mengaktifkan dan berpartisipasi pada reaksi kimia kehidupan)

e)    Menjaga keseimbangan asam basa dan keseimbangan cairan tubuh.Sebagai senyawa penahan/bufer,protein berperan besar dalam menjaga stabilitas pH cairan tubuh.Sebagai zat larut dalam cairan tubuh,protein membantu dalam pemeliharaan tekanan osmotik di dalam sekat-sekat rongga tubuh.

f)     Membantu tubuh dalam menghancurkan atau menetralkan zat-zat asing yang masuk ke dalam tubuh.

Kekurangan protein di dalam tubuh dapat mengakibatkan beberapa penyakit.Seperti kwashiorkor,anemia,radang kulit,dan busung lapar yang disebut juga hongeroedem.Karena terjadinya edema(pembengkakan organ karena kandungan cairan yang berlebihan) pada tubuh. http://www.softilmu.com/2013/07/pengertian-dan-fungsi-protein.html

6.    Karakteristik Protein

Karakteristik umum Protein adalah sebagai berikut:

a)    Protein adalah zat organik, mereka terdiri dari nitrogen, oksigen, karbon dan juga hidrogen.

b)    Protein adalah biomolekul yang paling penting, mereka adalah konstituen dasar sitoplasma.

c)    Protein adalah struktur elemen jaringan tubuh.

d)    Protein terdiri dari asam amino.

e)    Protein memberikan panas dan energi untuk tubuh dan juga membantu dalam pertumbuhan dan perbaikan.

f)     Hanya sejumlah kecil protein yang disimpan dalam tubuh karena mereka dapat digunakan dengan cepat pada tubuh.

g)    Protein dianggap sebagai pondasi, mereka membuat tulang, otot, rambut dan bagian lain dari tubuh.

h)   Protein seperti enzim adalah elemen fungsional yang mengambil bagian dalam reaksi metabolisme.

i)     Antibodi, hemoglobin darah juga terbuat dari protein.

j)      Protein memiliki berat molekul 5 – 300 kilo-dalton.

7.    Sifat Protein

Sifat umum protein mirip dengan asam amino:

Sponsored Ads

Sifat Fisik Protein

a)      Protein tidak berwarna dan hambar.

b)      Mereka homogen dan kristal.

c)      Protein bervariasi dalam bentuk, protein bisa berbentuk struktur kristaloid sederhana sampai struktur fibrilar panjang.

d)      Struktur protein terdiri dari dua pola yang berbeda – protein globular dan protein fibrilar.

e)      Protein globular yang berbentuk bulat dan hadir pada tanaman. Protein Fibrilar yang seperti benang, mereka umumnya hadir pada hewan.

f)       Protein umumnya memiliki berat molekul besar berkisar antara 5 X 103 dan 1 X 106.

g)      Karena ukuran besar, protein menunjukkan banyak sifat koloid.

h)     Tingkat difusi protein sangat lambat.

i)       Protein menunjukkan efek Tyndall.

j)        Protein cenderung mengubah sifat mereka seperti denaturasi. Banyak sekali proses denaturasi diikuti dengan koagulasi.

k)      Denaturasi mungkin akibat dari agen fisik atau kimia. Para agen fisik meliputi, gemetar, pembekuan, pemanasan dll agen kimia seperti sinar-X, radiasi radioaktif dan ultrasonik.

l)       Protein seperti asam amino menunjukkan amfoter yaitu properti, mereka dapat bertindak sebagai asam dan alkali.

m)    Seperti protein yang amfoterik di alam, mereka dapat membentuk garam dengan kedua kation dan anion berdasarkan muatan bersih.

n)     Kelarutan protein tergantung pada pH. Kelarutan terendah terlihat pada titik isoelektrik, kelarutan meningkat dengan meningkatnya keasaman atau alkalinitas.

o)      Semua protein menunjukkan bidang cahaya terpolarisasi ke kiri, yaitu, laevorotatory.

Sifat Kimia Protein

a)    Protein ketika dihidrolisis oleh asam, seperti asam pekat HCl hasil amino dalam bentuk hidroklorida mereka.

b)    Ketika Protein dihidrolisis dengan alkali menyebabkan hidrolisis asam amino tertentu seperti arginie, sistein, serin, dll, juga aktivitas optik dari asam amino yang hilang.

c)    Protein yang reaksi dengan alkohol memberikan ester yang sesuai. Proses ini dikenal sebagai esterifikasi.

d)    Asam amino bereaksi dengan amina membentuk amida.

e)    Ketika asam amino bebas atau protein dikatakan bereaksi dengan asam mineral seperti HCl, garam asam terbentuk.

f)     Ketika asam amino dalam medium alkali bereaksi dengan banyak asam klorida, reaksi asilasi berlangsung.

g)    Reaksi Sanger adalah Protein bereaksi dengan reagen FDNB untuk menghasilkan turunan berwarna kuning, asam amino DNB.

h)   Tes Folin adalah tes spesifik untuk asam amino tirosin, di mana warna biru berkembang dengan asam phosphomolybdotungstic dalam larutan alkali karena kehadiran kelompok fenol.

8.  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 danjantung.