Protein merupakan makromolekul yang dibentuk oleh gabungan asam-asam amino lewat ikan peptida. Jika gabungan asam amino ini lebih dari 50, maka makromolekulnya disebut protein. Protein disusun oleh asam amino yang merupakan senyawa turunan asam karboksilat yang punya gugus amino. Amino bersifat asam atau basa (bisa bereaksi dengan asam atau basa) karena merupakan senyawa amtofer. Struktur protein bisa dijelaskan dalam 4 pengertian; struktur primer, sekunder, tersier, dan kuartener.
Hai Quipperian, jangan lupa untuk selalu makan makanan yang bergizi ya agar kamu selalu sehat dan tetap semangat untuk belajar! Nah, istilah makanan bergizi itu apa sih? Salah satu indikatornya ialah makanan yang Quipperian makan harus mengandung protein, contohnya telur, kacang-kacangan, susu, daging, ataupun keju. Protein dikenal luas sebagai zat pembangun tubuh dan dapat ditemukan dalam dua bentuk, yaitu protein nabati dan hewani. Lalu, apa sih sebenarnya protein itu? Pada artikel kali ini, Quipper Blog akan membahas tentang definisi protein, mulai pengertian, jenis-jenis, sampai struktur protein itu sendiri. Sudah gak sabar ingin tahu? Check this out!
Definisi Protein
Protein adalah makromolekul atau molekul raksasa yang dibentuk oleh gabungan asam-asam amino (residu) melalui ikatan peptida. Jika residu yang berikatan kurang dari 50, maka makromolekul yang terbentuk polipeptida. Jika residu yang berikatan lebih dari 50, maka makromolekulnya disebut protein. Ingin tahu ikatan-ikatan asam amino dalam protein?
Sumber: Organic Chemistry Ed. 8, John McCurry, 2012
Selanjutnya, Quipperian harus tahu apa itu asam amino karena asam amino merupakan penyusun protein.
Pengertian Asam Amino
Asam amino merupakan senyawa turunan asam karboksilat yang memiliki gugus amino –NH2. Di dalam protein, asam amino biasa disebut α-amino karena mengandung minimal satu gugus amino dan satu gugus karboksilat –COOH. Keduanya terikat pada atom C yang sama, yaitu Cα. Jika dinyatakan dalam ikatan kimia, struktur umum asam amino adalah sebagai berikut.
Coba Quipperian, keterangan R di atas, kira-kira apa ya R itu? R merupakan rantai samping, dapat berupa struktur alkil, siklis, maupun aromatis. Rantai tersebut juga bisa membedakan antara asam amino satu dan lainnya. Ternyata, asam amino itu ada 20 jenis, lho! Adapun jenisnya akan ditunjukkan oleh tabel berikut.
Sumber: Organic Chemistry Ed. 8, John McCurry, 2012
Dari 20 jenis asam amino di atas, 19 di antaranya merupakan senyawa amin primer. Hanya prolin yang merupakan senyawa amin sekunder. Jika diklasifikasikan, sifat 20 asam amino di atas adalah sebagai berikut.
1. Berdasarkan sifat keasaman rantai samping
Berdasarkan sifat keasaman rantai sampingnya, 20 jenis asam amino di atas dibagi menjadi tiga, yaitu sebagai berikut.
- Asam amino dengan rantai samping bersifat asam, contohnya asam aspartat dan asam glutamat.
- Asam amino dengan rantai samping bersifat basa, contohnya arginin, histidin, dan lisin.
- Asam amino dengan rantai samping netral, contohnya selain dari asam amino dengan rantai asam dan basa (berjumlah 15).
2. Berdasarkan kepolaran rantai samping
20 jenis asam amino di atas bisa dikelompokkan menjadi 2 berdasarkan kepolaran rantai samping.
- Asam amino dengan rantai samping polar, contohnya serin, glutamin, tirosin, histidin, asparagin, threonin, asam glutamat, asam aspartat, sistein, lisin, dan arginin.
- Asam amino dengan rantai samping nonpolar, contohnya glisin, alanin, prolin, fenilalanin, leusin, triptofan, metionin, dan valin.
3. Berdasarkan perolehannya
Berdasarkan perolehannya, 20 jenis asam amino di atas dibagi dalam dua kelompok, yaitu sebagai berikut.
- Asam amino esensial, yaitu asam amino yang tidak dapat dibentuk sendiri oleh tubuh. Artinya, asam amino ini diperoleh dari makanan sehari-hari. Contoh asam amino esensial adalah histidin, arginin, valin, leusin, isoleusin, threonin, triptofan, lisin, metionin, dan fenilalanin.
- Asam amino nonesensial, yaitu asam amino yang secara alami dapat dibentuk oleh tubuh, contohnya glisin, alanin, prolin, serin, asparagin, glutamin, sistein, tirosin, asam aspartat, dan asam glutamat.
Sifat Asam Amino
Asam amino merupakan senyawa amfoter. Apakah amfoter itu? Amfoter adalah senyawa yang bisa bersifat asam maupun basa, sehingga bisa bereaksi dengan asam maupun basa. Hal itu dikarenakan asam amino memiliki gugus asam dan basa sekaligus. Gugus asam ditentukan oleh –COOH, sedangkan gugus basa ditentukan oleh –NH2.
Struktur Protein
Secara umum, protein dikelompokkan berdasarkan bentuk tiga dimensinya, misalnya protein serat dan globuler.
- Protein serat mengandung rantai polipeptida yang susunannya bersisian pada filamen panjang, contohnya kolagen pada tendon dan miosin pada jaringan otot. Protein ini tidak larut dalam air karena sifatnya yang keras, sehingga biasa digunakan sebagai struktur materi.
- Protein globuler berbentuk pilinan menyerupai bola padat dan keras. Akan tetapi, protein jenis ini bisa larut dalam air dan bisa bergerak antara sel satu dan lainnya. Contoh protein globuler adalah enzim.
Struktur protein bisa dijelaskan dalam empat pengertian, yaitu struktur primer, sekunder, tersier, dan kuartener.
1. Struktur primer
Struktur primer protein adalah sekuens dari asam-asam amino penyusun membentuk kerangka peptida.
2. Struktur sekunder
Struktur sekunder protein adalah gabungan antarsegmen peptida membentuk satu pola reguler.
3. Struktur tersier
Struktur tersier adalah penjelasan tentang keseluruhan molekul protein membentuk pilinan menjadi tiga dimensi.
4. Struktur kuartener
Struktur kuartener adalah gabungan dari bentuk tiga dimensi protein menjadi satu agregat raksasa.
Berikut ini gambar ilustrasi dari struktur protein di atas.
Sumber: Organic Chemistry Ed. 8, John McCurry, 2012
Sifat Protein
Setiap senyawa/molekul di dalam Kimia, selalu memiliki sifat-sifat tertentu dan spesifik. Begitu juga dengan protein. Adapun sifat protein adalah sebagai berikut.
- Protein bersifat sukar larut dalam air karena ukuran molekulnya sangat besar.
- Bisa mengalami koagulasi (penggumpalan) jika dipanaskan dan ditambahkan asam maupun basa.
- Bisa mengalami denaturasi atau kerusakan mulai struktur primer sampai tersier jika dipanaskan.
Penggolongan Protein
Ternyata, protein memiliki golongan tertentu berdasarkan sifat-sifatnya, lho. Adapun penggolongan protein adalah sebagai berikut.
1. Berdasarkan komposisi kimia
Protein dibedakan menjadi dua berdasarkan komposisi kimianya. Adapun keduanya adalah sebagai berikut.
- Protein sederhana adalah protein yang hanya terdiri dari susunan asam amino tanpa ada gugus lainnya, contohnya enzim ribonuklease.
- Protein konjugasi adalah protein yang terikat pada gugus prostetik, contohnya glikoprotein, lipoprotein, hemoprotein, fosfoprotein, dan metaloprotein.
2. Berdasarkan bentuk
Berdasarkan bentuknya, protein dikelompokkan menjadi dua, yaitu protein serabut dan globular.
- Protein serabut adalah protein yang berbentuk panjang dan paralel dengan beberapa ikatan silang. Protein ini bersifat kuat dan elastis, contohnya kolagen, keratin, aktin, dan miosin.
- Protein globular merupakan protein yang sangat besar dengan struktur tersier dan kuartener kompleks yang saling bergabung serta berlipat membentuk bulatan. Protein ini mudah larut dalam air, contohnya albumin, insulin, dan enzim.
3. Berdasarkan fungsi biologis
Ternyata, protein dikelompokkan menjadi 7 jenis berdasarkan fungsi biologisnya. Ingin tahu apa saja?
- Protein struktur, yaitu protein yang meliputi struktural pada tubuh, contohnya kolagen.
- Protein transpor, yaitu protein yang berfungsi untuk membawa molekul dari satu bagian tubuh ke bagian yang lain, contohnya albumin dan hemoglobin.
- Protein penyimpan, yaitu protein yang berfungsi untuk menyimpan senyawa tertentu, contohnya mioglobin yang berfungsi untuk menyimpan oksigen pada otot.
- Protein pengatur, yaitu protein yang mengatur aktivitas seluler, atau biasa disebut hormon, contohnya insulin dan hormon pertumbuhan.
- Protein kontraktil, yaitu protein yang bisa menyebabkan perubahan bentuk dan pergerakan makhluk hidup, contohnya aktin dan miosin.
- Enzim, yaitu jenis protein yang berfungsi sebagai biokatalis di dalam tubuh.
- Protein pertahanan, yaitu protein yang berfungsi untuk melindungi tubuh dari serangan benda asing, contohnya imunoglobulin dan fibrin.
Uji Protein
Kandungan protein di dalam bahan makanan bisa diuji melalui uji-uji berikut.
1. Uji Biuret
Uji biuret digunakan untuk mendeteksi keberadaan ikatan amida (–CO–NH–). Biuret terdiri dari campuran CuSO4 dan NaOH. Jika suatu bahan ditetesi biuret lalu terbentuk larutan warna ungu, artinya bahan tersebut mengandung ikatan peptida (protein).
2. Uji Ninhidrin
Uji ninhidrin bertujuan untuk mendeteksi adanya struktur amin primer pada suatu bahan. Sama seperti uji biuret, jika positif, maka larutan sampel akan berwarna ungu.
3. Uji Millon
Uji millon merupakan uji untuk mendeteksi adanya gugus fenol pada asam amino. Asam amino yang akan bereaksi positif dengan uji ini adalah tirosin dan turunannya. Jika positif, akan dihasilkan sampel berwarna merah.
4. Uji Asam Xantoproteat
Uji ini bertujuan untuk mendeteksi adanya gugus aromatik, seperti tirosin dan triptofan. Jika positif memiliki gugus aromatik, sampel akan berwarna kuning.
5. Uji Diazo Pauly
Uji Diazo Pauly bertujuan untuk mendeteksi adanya gugus triptofan dan histidin. Jika positif, sampel akan berwarna merah diazon.
6. Uji Pb-Sulfida
Uji ini digunakan untuk mendeteksi adanya sulfur di dalam asam amino, contohnya asam amino sistein dan metionin. Jika positif, sampel akan membentuk endapan hitam Pb-Sulfida.
Itulah penjelasan Quipper Blog kali ini tentang definisi protein, pembentuk, struktur, sampai uji protein. Ternyata, protein tidak hanya berfungsi sebagai zat pembangun di dalam tubuh ya, Quipperian. Lebih dari itu, protein menjadi pondasi dasar dalam sistem metabolisme di dalam tubuh, sebut saja enzim, hormon, otot, hemoglobin, albumin, dan masih banyak lainnya. Semua senyawa tersebut memegang peranan penting dalam sistem metabolisme tubuh.
Untuk mendapatkan materi tentang definisi protein beserta latihan soalnya, silakan gabung bersama Quipper Video. Selamat belajar bersama tutor-tutor kece Quipper Video. Semangat!
Penulis: Eka Viandari