Struktur dan Fungsi Protein

Tidak termasuk air yang ada dalam tubuh manusia, sekitar satu setengah dari massa yang tersisa terdiri dari kelas molekul yang disebut protein. Oleh karena itu harus menjadi tidak mengherankan bahwa protein melakukan banyak proses biologi yang penting.

Asam Amino

Protein pada dasarnya polimer alam yang terdiri dari rantai panjang subunit. Unit-unit yang lebih kecil yang disebut asam amino. Satu “end” dari asam amino memiliki karakter asam karena memiliki karboksil (COOH) kelompok fungsional. Ujung lain memiliki karakter dasar karena memiliki amino (NH 2) gugus fungsional.

Ketika dua asam amino bereaksi, mereka membentuk apa yang disebut ikatan peptida. Molekul yang dihasilkan, disebut dipeptida, masih memiliki satu ujung yang bersifat asam dan lain yang dasar. Dengan pola reaktif ini fundamental, adalah mungkin untuk string bersama banyak asam amino untuk membentuk polipeptida.

Untuk seperti rantai, akhir yang memiliki gugus karboksil disebut sebagai C-terminus; akhir amino disebut sebagai N-terminus. Beberapa protein, termasuk sejumlah hormon, hanya sejumlah kecil unit asam amino, sementara yang lain memiliki ribuan.

Setelah asam amino dimasukkan ke dalam polipeptida, ini disebut sebagai residu. Ketika ahli biokimia mengidentifikasi bagian tertentu dari protein, mereka biasanya mengacu pada residu dengan nama dan nomor, mengacu pada seberapa jauh dari N-terminus yang residu berada.

Dalam tubuh manusia, ada dua puluh asam amino yang berbeda yang ditemukan dalam protein ✶. Tubuh mampu mensintesis sebagian besar asam amino yang dibutuhkan, tetapi ada delapan molekul yang tidak dapat dibuat.

Ini disebut asam amino esensial, dan mereka harus hadir dalam makanan atau seseorang akan mengembangkan kekurangan gizi. Banyak orang mendapatkan asam amino yang mereka butuhkan dengan makan makanan yang mengandung protein lengkap. Kebanyakan daging (seperti daging sapi, unggas, atau ikan) memiliki protein lengkap.

Tubuh memetabolisme (rusak) ini protein dicerna dan dengan demikian menyediakan bahan baku yang dibutuhkan untuk membuat protein.

Orang yang tidak makan daging harus berhati-hati untuk makan diet yang mencakup asam amino esensial. Hal ini dapat dicapai dengan mengonsumsi protein pelengkap.

Misalnya, jagung memiliki banyak asam amino esensial tetapi rendah triptofan. Kacang, bagaimanapun, memiliki banyak triptofan; budaya yang menggunakan tepung jagung sering melengkapi sumber makanan ini dengan kacang. Demikian pula, budaya di Asia sering makan nasi dengan kecap; Kombinasi ini memberikan protein pelengkap dalam makanan.

Struktur Protein

Urutan asam amino dalam protein menentukan struktur primer protein. Sementara tingkat lain dari struktur penting, mereka semua mengikuti dari urutan residu.

Struktur primer ditentukan oleh informasi genetik yang ditemukan dalam sel; asam deoksiribonukleat (DNA) berisi kode yang mengarahkan yang asam amino terkait bersama-sama. Proses dimana kode genetik dibaca dan protein disintesis disebut transkripsi dan translasi.

Tingkat berikutnya struktur protein yang disebut struktur sekunder. Rantai samping residu memiliki berbagai kelompok fungsional yang dapat memiliki berbagai jenis kekuatan: beberapa hidrofobik dan hidrofilik lain; beberapa berpartisipasi dalam interaksi ikatan hidrogen sementara yang lainnya tidak.

Kekuatan ini menyebabkan konformasi (pengaturan geometris dari residu) yang menghasilkan energi yang lebih rendah. Dua perjanjian khusus yang ditemukan teratur ditunjukkan pada Gambar 2: heliks (yang terlihat seperti sebuah pembuka botol) dan lembar lipit (yang terlihat seperti kertas yang telah dilipat dan dibuka).

Struktur sekunder protein adalah hasil dari interaksi dari rantai samping yang terletak dalam beberapa residu dari satu sama lain. Protein yang cukup lama bahwa mereka akhirnya dapat melipat kembali pada diri mereka sendiri, sehingga residu yang jauh terpisah dalam struktur primer untuk berinteraksi satu sama lain.

Interaksi ini menimbulkan struktur tersier dari protein larut adalah salah satu properti yang dapat digunakan untuk mengklasifikasikan protein yang dihasilkan dari berbagai tingkat struktur.

Misalnya, protein berserat yang tidak larut dalam air. Banyak komponen akrab jaringan yang terdiri dari protein berserat, termasuk keratin (protein hadir dalam rambut), kolagen (protein struktural yang ditemukan di tendon dan tulang rawan), myosin (protein yang ditemukan di sebagian besar jaringan otot), dan fibrin (protein yang memungkinkan darah untuk membeku dan membentuk keropeng).

Sebaliknya, protein globular yang larut dalam air. Sebagai contoh, Albumin merupakan protein yang larut dalam air yang memberikan contoh akrab apa yang terjadi ketika protein kehilangan struktur sekunder dan tersier, sebuah proses yang disebut denaturasi.

Ketika telur sudah matang, perubahan putih telur dari bening menjadi putih; Perubahan warna ini merupakan indikasi dari perubahan struktur yang telah terjadi dalam protein albumin.

Dalam banyak kasus, struktur protein mendefinisikan sebuah kunci yang disebut situs aktif, daerah yang berhubungan dengan kegiatan utama protein, meskipun sering terdiri dari hanya sejumlah kecil residu.

Fungsi biologis

Berbagai struktur yang terkait dengan protein menunjukkan banyaknya tugas biologis yang mereka lakukan. Hal ini dimungkinkan untuk mengklasifikasikan protein berdasarkan fungsi biologis mereka.

Enzim adalah protein yang mengkatalisis reaksi kimia yang terjadi dalam sistem kehidupan. Katalis adalah molekul yang mempercepat reaksi tapi tidak dikonsumsi oleh reaksi itu. Enzim sangat menarik karena mereka sering cukup spesifik, mampu mengkatalis satu jenis reaksi biokimia. Belajar tentang struktur situs aktif sering komponen penting dari studi yang melihat sifat katalitik dari enzim.

Banyak hormon adalah protein, sering mengandung hanya sejumlah kecil dari residu. Insulin adalah hormon peptida mungkin yang paling terkenal; karena perannya dalam metabolisme karbohidrat, memainkan peran penting dalam mengendalikan diabetes. Hormon pertumbuhan adalah contoh lain dari protein.

Beberapa neurotransmiter yang terkait erat dengan protein, berbeda dari mereka hanya karena mereka memiliki relatif sedikit residu. Ada banyak neurotransmiter yang dikenal; endorfin dan enkephalins adalah contoh peptida yang menjalankan peran ini.

Banyak antibodi dan komponen lain dari sistem respon imun adalah protein. Salah satu komponen penting dari pertahanan tubuh adalah kemampuan untuk membentuk bekuan untuk menghentikan pendarahan dari luka. Sebuah protein yang disebut fibrinogen memainkan peran kunci dalam hal ini.

Protein terdiri dari mayoritas jaringan otot. Dua kelas protein, aktin (yang membuat bergerak filamen) dan myosin (yang tetap diam), merupakan komponen utama dari otot-otot dalam tubuh.

Struktur dan Fungsi Protein
Struktur dan Fungsi Protein

Protein sering terlibat dalam penyimpanan nutrisi dalam tubuh. Misalnya, besi disimpan (terutama di limpa) dalam protein yang disebut feritin. Pada tumbuhan, nutrisi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman baru merupakan komponen utama dari benih, dan protein penyimpanan melaksanakan tugas ini.

Selain menyimpan nutrisi, protein dapat mengangkut mereka. Mungkin protein transportasi yang paling penting adalah hemoglobin, yang mengangkut oksigen dan karbon dioksida dalam aliran darah. Di paru-paru persentase oksigen tinggi, sehingga mengikat protein dalam proses keseimbangan.

Ketika hemoglobin mencapai jaringan yang telah menghasilkan karbon dioksida, oksigen dilepaskan dan digunakan oleh sel-sel dalam metabolisme. Hemoglobin kemudian dapat mengikat karbon dioksida dan membawanya ke paru-paru akan dirilis.

Ada beberapa cara yang berkontribusi terhadap protein struktur makhluk hidup. Glikoprotein memainkan peran utama dalam struktur membran sel. Sementara lipid lebih banyak dalam membran, banyak fungsi kunci yang terjadi pada tingkat membran, seperti transportasi bahan, yang dilakukan oleh protein transmembran.

Reseptor, termasuk di sel-sel saraf, adalah protein yang membantu sel-sel berinteraksi dengan lingkungan eksternal mereka. Beberapa jaringan seperti tulang rawan memiliki protein yang membantu memberikan struktur pada skala yang lebih besar.

Protein juga bisa berbahaya atau tidak sehat. Bagi banyak orang yang menderita alergi terhadap agen seperti serbuk sari, itu adalah protein pada permukaan serbuk sari yang menyebabkan respon imun yang memicu reaksi alergi. Lebih serius, banyak racun alami adalah protein. Ular adalah salah satu contoh yang terjadi secara alami berbasis protein toksin.

Keracunan karbon monoksida

Karbon monoksida, CO, racun tubuh dengan menggabungkan dengan hemoglobin sekitar 250 kali lebih erat dari O 2, sehingga menghambat transportasi O 2 ke jaringan tubuh. Dalam lingkungan 0,1 persen CO (dalam paru-paru), lebih dari separuh situs mengikat hemoglobin menjadi sibuk dengan CO, dan korban meninggal dalam waktu satu jam.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *