Berikut ini adalah versi HTML dari berkas http://elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/biokimia/bab%205.pdf. G o o g l e membuat versi HTML dari dokumen tersebut secara otomatis pada saat menelusuri web.

Page 1

PROTEIN I: KOMPONEN ASAM AMINO DAN CIRI STRUKTURALPENDAHULUAN Suatu sel eukariotik atau prokariotik mengandung beribu-ribu protein yang berbeda, kelas biomolekul yang paling berlimpah dalam sel. Karena setiap spesies kehidupan memiliki gugusan protein yang secara kimiawi berbeda, maka berjuta-juta protein yang berbeda terdapat dalam dunia biologi. Informasi genetik yang terkandung dalam kromosom menentukan komposisi protein dari suatu organisme, dan dengan cara ini, memberkati anggota spesies dengan keunikan

makromolekularnya.Sebagaimana lazimnya untuk sebagian besar biomolekul, protein memperlihatkan berbagai macam kemampuan fungsional dan karena itu digunakan dalam berbagai peranan biologi. Sejumlah fungsi penting yang dilakukan oleh protein diberikan dalam daftar Tabel 5-1 _ Kedudukan mencolok yang ditempati oleh protein dalam sistem

biologi, telah diperkirakan dengan benar oleh ahli kimia BelandaGerardus J. Mulder, yang pada tahun 1838 memperkenalkan istilah protein, berasal dari kata Yunani proteis, yang berarti tingkatan

kepentingan pertama. Mulder berkomentar:Dalam tumbuh-tumbuhan dan hewan terdapat suatu zat yang .... ._ tanpa diragukan lagi merupakan zat paling penting yang dikenal dalam zat kehidupan, dan tanpa hal ini, kehidupan akan tidak mungkin dalam planet kita. Bahan ini diberi nama Protein.

Walaupun protein yang secara biologis aktif merupakan makromolekul yang rata-rata berat molekular dari sekitar 6.000 (rantai

protein tunggal) hingga beberapa juta (kompleks protein), kesemuanya merupakan polimer yang terdiri dari asam amino yang berikatan secara kovalen. Jumlah, sifat kimiawi, dan urutan sekuensial dari asam amino dalam rantai protein menentukan struktur khas dan karakteristik perilaku kimiawi dari masing-masing protein. Kare-

na alasan ini, suatu pengertian akan sifat kimiawi asam amino merupakan prasyarat bagi pengertian akan penjelasan biomolekularmengenai cara protein berfungsi dalam peranan biologisnya.

Page 2

,* 5i (3.

Rumus ambil di buku asliGambar 5-1 Rumus umum dari suatu asam amino-or. R merupakan suatu rantai samping.@Om QO

Rumus ambil di buku asliGambar 5-2 Asam amino dipolar (zwitterion)

~i-i3NGambar 5-3 Dua disosiasi dari L-alanin.(llOO' 21 COOH48 PROTEIN I: KOMPONEN ASAM AM/NO

Tabel 5-1 Beberapa fungsi biologi protein Fungsi Contoh Aktivitas enzimatik Glikolat oksidase dari glioksisom Alkohol dehidrogenase pada fermentasi alkohol Hemoglobin-transpor oksigen dalam darah (vertebrata) Seruloplasmin-transportembaga dalam darah Feritin-cadangan zat besi (limpa) Kasein-cadangan asam amino (susu) Kolagen-jaringan ikat fibrosa (kanilago, tulang, tendon) Miosin-filamen tebal dalam otot rangka Aktin-filamen tipis dalam otot rangka Antibodi-berinteraksi dengan protein asing Fibrinogen-protein yang diperlukan untuk pembekuan darah Insulin-regulator metabolisme glukosa Hormon pertumbuhan-diperlukan untuk pertumbuhan tulang Bisa ular--enzim hidrolitik (degradatif) Toksin C/ostridium botu/inum-toksin makanan bakterial Ietal Transpor Cadangan Struktur Kontraksi Proteksi Aktivitas hormonal Toksin

DUA SIFAT UTAMA ASAM AMINO Asam amino merupakan biomolekul kecil (berat molekul rata-rata sekitar 135) memiliki struktur umum yang dilukiskan dalam Gambar 5-1. Semua asam aminoo merupakan asam organik (oi.-COOH) mengandung suatu gugusan amino (NH2) dan atom hidrogen yang ber-

ikatan dengan or-karbon. Mereka berbeda satu sama lain melalui komposisi kimiawi dari gugusan R (rantai samping). Gugusan orCOOH dan or-NH2 terionisasi dalam larutan pada pH fisiologi, dengan gugusan karboksil deprotonasi yang bersangkut-paut dengan suatu muatan negatif, resonansi-terstabilisasi dan suatu muatan positif gugusan amino berprotonasi (Gambar 5-2). Suatu asam amino dalam keadaan dipolar disebut zwifterion. Gugusan or-COOH dan or-NH3 4' yang terdisosiasi merupakan penyebab dari dua nilai pK'a karakte-

ristik dari asam amino-or. lonisasi asam amino alanin digambarkandalam Gambar 5-3. Pada nilai pH rendah, molekul alanin bermuatan netto +1 karena kedua gugusan fungsional terprotonasi, contohnya pada pH 0,35, 99 persen bermuatan positif._ Dengan ditingkatkannya pH ([H"] diturunkan), terjadi lonisasi dari gugusan karboksil (pK'a1 = 2,35), menciptakan muatan molekular netto sebesar nol. Pada nilai pH alkali, gugusan NH3 + mendonasikan protonnya (pK'a2 = 9,69) dan muatan netto menjadi -1. Pada pH 11,69, 99 persen dari molekul

alanin bermuatan negatif. pH dimana muatan netto rata-rata adalahnol (disebut titik isoionik atau pl) adalah 6,02, yang terletak di antara

coon coo- coo| rm, =2.3s I pi