Apakah Protein Itu?

Kata protein sebenarnya berasal dari kata yunani yang berarti pertama yang paling penting, asal dari kata protos. Protein terdiri dari bermacam-macam golongan makromolekul heterogen. Walaupun demikian semuanya merupakan turunan dari polipeptida dengan berat molekul yang tinggi, secara kimia dapat dibedakan antara protein sederhana yang terdiri dari polipeptida dengan berat molekkul yang tinggi.

Secara kimia dapat dibedakan antara protein sederhana yang terdiri dari polipeptida dan protein kompleks yang mengandung zat-zat makanan tambahan seperti hern, karbohidrat, lipid atau asam nukleat. Untuk protein kompleks, bagian polipeptida dinamakan aproprotein dan keseluruhannya dinamakan haloprotein. Secara fungsional protein juga menunjukkan banyak perbedaan. Dalam sel mereka berfungsi sebagai enzim, bahan bangunan, pelumas dan molekul pengemban. Tapi sebenarnya protein merupakan polimer alam yang tersusun dari berbagai asam amino melalui ikatan peptida(Hart, 1987).

Protein adalah suatu senyawa organik yang mempunyai berat molekul besar antara ribuan hingga jutaan satuan(g/mol). Protein tersusun dari atom-atom C,H,O dan N ditambah beberapa unsur lainnya seperti P dan S. Atom-atom itu membentuk unit-unit asam amino. Urutan asam amino dalam protein maupun hubungan antara asam amino satu dengan yang lain, menentukan sifat biologis suatu protein(Girinda, 1990).

Protein adalah sumber asam amino yang mengandung unsur C,H,O dan N yang tidak dimiliki oleh lemak dan karbohidrat. Molekul protein mengandung gula terpor belerang, dan ada jenis protein yang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga(Winarnno, 1997).

Sifat-sifat protein beraneka ragam, dituangkan dalam berbagai sifatnya saat bereaksi dengan air, beberapa reagen dengan pemanasan serta beberapa perlakuan lainnya. Semua molekul dengan jenis protein tertentu mempunyai komposisi dan deret asam amino dan panjang rantai polipeptida yang sama. Protein memiliki fungsi sebagai berikut(Lehninger, 1996):
a. enzim, merupakan katalis biokimia
b. pengukur pergerakan
c. alat pengangkut dan penyimpan
d. penunjang mekanisme tubuh
e. pertahanan tubuh (imune atau anti-bodi)
f. media perambatan impuls saraf
g. pengendali pertumbuhan

Kunci ribuan protein yang berbeda strukturnya adalah gugus pada molekul unit pembangunan protein yang relatif sederhana dibangun dari rangkaian dasar yang sama, dari 20 asam amino mempunyai rantai samping yang khusus, yang berikatan kovalen dalam urutan yang khas. Karena masing-masing asam amino mempunyai rantai samping yang khusus yang memberikan sifat kimia masing-masing individu, kelompok 20 unit pembangunan ini dapat dianggap sebagai abjad struktur protein(Lehninger, 1996).

Denaturasi protein adalah hilangnya sifat-sifat struktur lebih tinggi oleh terkacaunya ikatan hidrogen dan gaya-gaya sekunder lain yang memutuskan molekul protein. Akibat dari suatu denaturasi adalah hilangnya banyak sifat-sifat biologis suatu protein(Fessenden, 1989).

Salah satu penyebab denaturasi protein adalah perubahan temperatur, dan juga perubahan pH. Faktor-faktor lain yang dapat menyebabkan denaturasi adalah detergent, radiasi zat pengoksidasi atau pereduksi, dan perubahan jenis pelarut. Denaturasi dapat bersifat reversibel, jika suatu protein hanya dikenai kondisi denaturasi yang lembut seperti perubahan pH. Jika protein dikembangkan kelingkungan alamnya, hal ini untuk memperoleh kembali struktur lebih tingginya yang alamiah dalam suatu proses yang disebut denaturasi. Denaturasi umumnya sangat lambat atau tidak terjadi sama sekali(Fessenden, 1989).

Struktur protein distabilkan oleh 2 macam ikatan yang kuat(peptida dan sulfida) dan dua macam ikatan yang lemah(hidrogen dan hidrofobik). Ikatan peptida adalah struktur primer protein yang berasal dari gabungan asam amino L-alfa oleh ikatan alfa-peptida. Bukti utama untuk ikatan peptida sebagai ikatan struktur primer dituliskan sebagai berikut(Winarno, 1997):

a. Protease adalah enzim yang menghidrolisis protein, menghaslkan polipeptida sebagai produknya. Enzim ini juga menghidrolisis ikatan peptida protein.
b. Spektrum inframerah protein menunjukkan adanya banyak ikatan peptida
c. Dua protein, insulin dan ribonuklease telah disintesis hanya dengan menggabungkan asam-asam amino dengan ikatan peptida.
d. Protein mempunyai sedikit gugus karboksil dan gugus amina yang dapat dititrasi.
e. Protein dan polipeptida sintetik bereaksi dengan pereaksi biuret, membentuk warna merah lembayung. Reaksi ini spesifik untuk 2 ikatan peptida atau lebih.
f. Penyediaan difraksi sinar X pada tingkat kekuatan pisah 0,2mm telah menyajikan identifikasi ikatan peptida pada protein mioglobin dan hemoglobin.

Pada uji biuret, ketika beberapa tetes larutan CuSO4 yang sangat encer ditambahkan pada alkali kuat dari peptida atau protein dihasilkan warna ungu, adalah test yang umum untuk protein dan diberikan oleh peptida yang berisi dua atau lebih rantai peptida. Biuret dibentuk dengan pemanasan urea dan mempunyai struktur mirip dengan struktur peptida dari protein(Routh, 1969)

NH2-CO-NH-CO-NH2

Pustaka:
- Fessenden, R.J and Fessenden, J.S, 1989, KIMIA ORGANIK jilid 2 , Erlangga, Jakarta
- Girinda, A, 1990, BIOCHEMISTRY, Printia Hall, New York
- Hart,H, 1987, KIMIA ORGANIK, alih bahasa: Sumanir Ahmadi, Erlangga, Jakarta
- Lehninger, A.L, 1996, PRINCIPLES of BIOCHEMISTRY, Worth Publisher Inc, Maryland
- Routh, J.I, 1969, ESSENTIAL of GENERAL ORGANIC and BIOCHEMISTRY, W.B.Sounders Company, Philadelphia
- Winarno, F.G, 1997, KIMIA PANGAN dan GIZI, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta