Struktur Protein

Struktur Protein

    

        Protein mempunyai struktur yang sangat kompleks.  Struktur protein memegang peranan penting dalam menentukan aktivitas biologisnya. Struktur protein terdiri dari empat tingkatan, yaitu struktur primer, sekunder, tersier, dan kuartener. 

Struktur primer

                       

Struktur primer merupakan urutan asam amino dalam struktur protein yang dihasilkan dari ikatan kovalen antar asam amino dalam rantai (ikatan peptida).  Sifat kovalen pada ikatan peptida     stabil, tidak dipengaruhi oleh pH dan  pelarut.

 

Struktur Sekunder

         Kekuatan menarik di antara asam amino dalam rangkaian protein menyebabkan struktur utama (primer) membelit, melingkar, dan melipat diri sendiri. Bentuk-bentuk yang dihasilkan dapat spiral, heliks, dan lembaran. Bentuk ini dinamakan bentuk struktur sekunder. Struktur sekunder dikukuhkan oleh ikatan hidrogen.Struktur sekunder protein yang merupakan konformasi rantai polipeptidanya terdiri dari:

1. α-heliks

α-heliks terbentuk karena adanya ikatan hidrogen antara atom O pada gugus CO dengan atom H pada gugus NH (ditandai dengan garis warna oranye). α-heliks berupa pilinan rantai asam amino yang menggulung berbentuk seperti spiral.

2. β-pleated sheet

Struktur β-pleated sheet juga terbentuk karena adanya ikatan hidrogen. Namun seperti terlihat pada gambar, ikatan hidrogen terjadi antara atom H pada gugus NH (ikatan peptida) dengan atom O (oksigen karbonil) pada gugus ikatan peptida lain dalam rantai peptida yang tidak sama. Sehingga membentuk seperti lembaran kertas yang berlipat-lipat.

 

  Struktur Tersier

                         Struktur tersier terjadi karena pelipatan struktur sekunder akibat adanya interaksi antar gugus alkil (R) satu sama lain, yaitu interaksi hidrofobik, ionik, ikatan hidrogen, gaya dispersi van der waals dan jembatan disulfida. Sehingga, membentuk struktur tiga dimensi. Struktur tersier dikukuhkan oleh berbagai jenis ikatan seperti jembatan garam, ikatan disulfida, dan interaksi hidrofobik.

              

Struktur Kuartener

      Merupakan protein atau polipeptida yang sudah memiliki struktur tersier yang dapat saling berinteraksi dan bergabung menjadi suatu multimer. Protein pembentuk multimer dinamakan subunit. Jika suatu multimer dinamakan dimer jika terdiri atas 2 subunit, trimer jika 3 subunit dan tetramer untuk 4 subunit. Multimer yang terbentuk dari subunit-subunit identik disebut dengan awalan homo–, sedangkan jika subunitnya berbeda-beda dinamakan hetero–. Misalnya hemoglobin yang terdiri atas 2 subunit alfa dan 2 subunit beta dinamakan heterotetramer. Beberapa protein dapat berfungsi sebagai monomer, sehingga ia tidak memiliki struktur kuartener.

Kesimpulan

•   Struktur primer protein adalah urutan asam amino.

•   Struktur sekunder protein adalah konformasi rantai polipeptidanya (misalnya: α-heliks dan β-pleated sheet).

•   Struktur tersier protein adalah bentuk tiga dimensi protein yang dikukuhkan berbagai jenis ikatan.

• Struktur kuartener protein adalah cara kombinasi unit-unit polipeptida dalam protein oligomer. Hanya protein oligomer yang mempunyai struktur kuartener

Penggolongan Protein Menurut Fungsi Biologis

Protein dapat dibeda-bedakan berdasarkan komposisi kimia, bentuk, atau fungsi biologisnya. Berikut ini penggolongan protein menurut fungsi biologisnya, yang dapat dibedakan menjadi 7 golongan.

1. Enzim, yaitu protein yang berfungsi sebagai biokatalis. Hampir semua reaksi senyawa organik dalam sel dikatalis enzim. Lebih dari 2.000 jenis enzim telah ditemukan di dalam berbagai bentuk kehidupan.
    
2. Protein transpor, yaitu protein yang mengikat dan memindahkan molekul atau ion spesifik. Hemoglobin dalam sel darah merah mengikat oksigen dari paru-paru, dan membawanya ke jaringan periferi. Lipoprotein dalam plasma darah membawa lipid dari hati ke organ lain. Protein transpor lain terdapat dalam dinding sel dan menyesuaikan strukturnya untuk mengikat dan membawa glukosa, asam amino, dan nutrien lain melaluai membran ke dalam sel.
    
3. Protein nutrien dan penyimpanan, ialah protein yang berfungsi sebagi cadangan makanan. Contohnya ialah protein yang terdapat dalam biji-bijian seperti gandum, beras, dan jagung. Ovalbumin pada telur dan kasein pada susu juga merupakan protein nutrien.
    
4. Protein kontraktil, yaitu protein yang memberikan kemampuan pada sel dan organisme untuk mengubah bentuk atau bergerak. Contohnya ialah aktin dan miosin, yaitu protein yang berperan dalam sistem kontraksi otot kerangka.
    
5. Protein struktur, yaitu protein yang berperan sebagai penyangga untuk memberikan struktur biologi kekuatan atau perlindungan. Contohnya ialah kolagen, yaitu komponen utama dalam urat dan tulang rawan. Contoh lain adalah keratin yang terdapat pada rambut, kuku, dan bulu ayam/burung; fibroin, yaitu komponen utama dalam serat sutera dan jaring laba-laba.
    
6. Protein pertahanan (antibodi), yaitu protein yang melindungi organisme terhadap serangan oraganisme lain (penyakit). Contohnya adalah imunoglobin atau antibodi yang terdapat dalam vertebrata. Protein ini dapat mengenali dan menetralkan bakteri, virus, atau protein asing dari spesi lain. Fibrinogen dan trombin merupakan protein penggumpal darah jika sistem pembuluh terluka. Bisa ular dan toksin bakteri juga tampaknya berfungsi sebagai protein pertahanan.
    
7. Protein pengatur, yaitu protein yang berfungsi mengatur aktivitas seluler atau fisiologi. Contohnya ialah hormon, seperti insulin yang mengatur metabolisme gula darah. Kekurangan insulin akan menyebabkan penyakit diabetes. Contoh lain adalah hormon pertumbuhan dan hormon seks.

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
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.

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.
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.
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.
Pengendalian pertumbuhan
Protein ini bekerja sebagai reseptor (dalam bakteri) yang dapat mempengaruhi fungsi bagian-bagian DNA yang mengatur sifat dan karakter bahan