Fungsi Protein Ltm 2.docx

Fungsi Protein LTM Biologi Molekuler Farah Aliya Fadhila - 1706025352

Abstrak Protein adalah makromolekul yang tersusun dari bahan dasar asam amino. Asam amino yang menyusun protein ada 20 macam. Protein terdapat dalam sistem hidup semua organisme baik yang berada pada tingkat rendah maupun organisme tingkat tinggi. Protein mempunyai fungsi utama yang kompleks di dalam semua proses biologi. Protein berfungsi sebagai katalisator, sebagai pengangkut dan penyimpan molekul lain seperti oksigen, mendukung secara mekanis sistem kekebalan (imunitas) tubuh, menghasilkan pergerakan tubuh, sebagai transmitor gerakann syaraf dan mengendalikan pertumbuhan dan perkembangan Kata Kunci : Fungsi. Protein struktural, cadangan, transport, hormon, kontraktil, reseptor, pertahanan, enzimatik 1.

Fungsi Protein Struktural Protein Struktural yaitu protein yang menyusun bagian struktural dari dalam sel seperti protein integral dan protein perifer yang menyusun bagian membran sel. 1.1 Kolagen Kolagen adalah stabilisator struktur yang menguatkan dan dapat menahan regangan. Dalam tendon, kolagen membentuk serat yang seperti tali sehingga mempunyai daya regangan tinggi, sementara di kulit kolagen membentuk serat tenunan yang longgar sehingga dapat meluas ke segala arah. 1.2 Elastin Elastin adalah protein dengan sifat elastis seperti penghapus, dimana seratnya dapat memanjang beberapa kali dari panjang normalnya. Adanya serat elastin memungkinkan jaringan dapat meregang tanpa sobek. 1.3 Keratin Keratin memberikan perlindungan eksternal bagi vertebrata. Keratin merupakan materi dasar penyusun lapisan kulit manusia. Keratin juga merupakan materi dasar penyusun rambut dan kuku. 1.4 Tubulin Mikrotubulus bersifat kaku sehingga penting dalam mempertahankan atau mengontrol bentuk sel. Mikrotubulus berperan dalam pembelahan sel, karena setiap kromosom bergerak ke kutub pembelahan yang terikat pada gelendong mitotik yang dibentuk oleh mikrotubul. Selain itu, mikrotubul berguna sebagai saluran bagi arus zat sitoplasma di dalam sel dan merupakan komponen stuktural yang penting dari silia dan flagela 1.5 Sklerotin Sklerotin adalah komponen kutikula dari berbagai Arthropoda, yang paling sering ditemui serangga. Material yang terbentuk menjadikan eksoskeleton serangga yang keras dan mengandung kitin menjadi kaku. 1.6 Serisin dan Fibroin Fibroin adalah protein tak larut yang dihasilkan oleh laba-laba, larvae Bombyx mori, serta genus ngengat lainnya. serisin merupakan material lengket yang membungkus fibroin dan menyebabkannya dapat saling menempel.

2.

Fungsi Protein Cadangan Protein cadangan disimpan untuk berbagai proses metabolisme dalam tubuh. 2.1 Mioglobin Bioglobin berperan mengikat oksigen di dalam darah. Mioglobin tidak cocok berperan sebagai protein pengangkut oksigen, tetapi efektif sebagai protein penyimpan oksigen. 2.2 Ferriti Ferritin merupakan protein utama penyimpan besi di dalam sel. Besi Fe3+ yang disimpan di dalam ferritin di liver, limpa, otot, dan sumsum tulang dilepaskan kembali bila

tubuh membutuhkannya yaitu saat tubuh kekurangan besi yang diperlukan untuk pembuatan eritorosit oleh berbagai sebab. 2.3 Kasein dan Ovalbumin Kasein adalah protein yang paling banyak tersedia di susu. Setiap subunit kasein memiliki urutan yang berbeda dari asam amino, kasein adalah dasar untuk membuat asam amino yang beragam. Karena profil asam amino yang kaya, perannya adalah untuk menyediakan sumber asam amino untuk pertumbuhan dan perkembangan bayi, anak-anak dan hewan muda. Ovalbumin adalah protein utama pada putih telur. Protein ini menyimpan energi dan dapat dicerna saat metabolisme organisme untuk menghasilkan energi. Selain sebagai protein penyimpanan, dalam kasus keracunan logam berat (seperti besi), ovalbumin dapat digunakan. Ovalbumin berikatan secara chelating dengan logam berat dan memerangkap ion-ion metal dengan ikatan sulfihidril dalam protein tersebut. Chelating mencegah absorpsi logam ke dalam usus dan mencegah keracunan. 3.

Fungsi Protein Transpor Protein transport mempunyai kemampuan mengikat molekul tertentu dan melakukan pengangkutan berbagai macam zat dari suatu organ ke organ lain melalui aliran darah. 3.1 Hemoglobin Dalam setiap molekul hemoglobin terdapat empat atom besi yang disebut heme. Setiap atom berikatan dengan satu molekul oksigen. Sejumlah 97% oksigen yang diangkut oleh darah diangkut melalui hemoglobin. Sedangkan 3% lainnya terlarut dalam plasma darah. 3.2 Hemosianin Hemosianin adalah protein biru yang membawa oksigen mengandung tembaga, mirip dengan hemoglobin, yang hadir dalam darah serangga tertentu, krustasea, dan invertebrata lainnya. Fungsinya adalah untuk menyampaikan oksigen dari organ pernapasan ke jaringan.

4.

Fungsi Protein Hormon Hormon adalah hasil sekresi kelenjar-kelenjar spesifik yang akan bekerja pada sel-sel di dekatnya dalam suatu jaringan tertentu, di samping pada sel di mana dia disintesis. 4.1 Insulin Insulin mempunyai fungsi penting pada berbagai proses metabolisme dalam tubuh terutama metabolisme karbohidrat. Hormon ini sangat krusial perannya dalam proses utilisasi glukosa oleh hampir seluruh jaringan tubuh, terutama pada otot, lemak, dan hepar. 4.2 Growth Hormone Merupakan hormon esensial bagi pertumbuhan post natal dan untuk metabolism normal karbohidrat, lipid, dan mineral. Kekurangan hormone ini dapat menyebabkan gangguan pertumbuhan pada bayi. 4.3 Peratiroid Hormon (PTH) PTH memulihkan konsentrasi kalsium ECF dengan bekerja langsung pada tulang dan ginjal dan secara tidak langsung pada mukosa intestinal. Fungsinya meningkatkan laju disolusi tulang yang menggerakkan Ca2+ ke dalam cairan ekstrasel, mengurangi bersihan/eksresi Ca lewat ginjal, meningkatkan efisiensi absorpsi Ca dalam intestinum.

5.

Fungsi Protein Kontraktil 5.1 Aktin dan Myosin

Aktin (G-aktin) monomerik (globuler) merupakan protein yang menyusun 25% berat protein otot. Fungsi utama filamen aktin adalah membentuk sel sitoskeleton dinamis. Sitoskeleton memberikan dukungan struktural dan menghubungkan sel interior dengan sekitarnya. Filamen aktin juga terlibat dalam pembentukan filopodia dan Lamellipodia yang membantu motilitas sel. Filamen aktin membantu dalam pengangkutan organel ke sel anak selama mitosis. Kompleks filamen tipis di sel otot menghasilkan kekuatan, mendukung kontraksi otot. Aktin dan miosin adalah dua jenis protein yang membentuk filamen kontraktil dalam sel otot. Aktin membentuk filamen tipis dan pendek sementara miosin membentuk filamen tebal dan panjang. Aktin dan miosin keduanya ditemukan di sel eukariotik lainnya, membentuk sitoskeleton dan terlibat dalam pergerakan molekul. Perbedaan utama antara aktin dan miosin adalah jenis filamen yang dibentuk oleh setiap protein. 5.2 Tropomyosin Tropomiosin merupakan molekul fibrosa yang terdiri atas dua buah rantai, alfa dan beta tropomiosin, yang terletak melekat pada F-aktin dalam alur antar filamen. Tropomyosin memiliki kemampuan untuk merespon naik turunnya konsentrasi Ca2+ dengan mengatur sedikitnya tropomiosin untuk mengikuti monomer F-aktin untuk mempengaruhi persilangan penyebrangan miosin dan menginisiasi proses sliding. 5.3 Tropoinin Ada tiga tipe Troponin yaitu I, T dan C yang terdapat pada segala jenis otot dan terlibat dalam kontraksi otot. Sedangkan untuk otot jantung terdapat Troponin I dan T dimana keduanya ini dapat dijadikan sebagai penanda apabila terjadinya kerusakan otot jantung yang selanjutnya dikenal dengan cTnI dan cTnT. Troponin C (Calsium) merupakan tempat penambatan kalsium. Troponin I (inhibitor) merupakan inhibitor atau penghalang terjadinya kontraksi. Troponin T (tropomiosin) merupakan troponin yang berhubungan dengan tropomiosin ketika terjadi kontraksi otot. 5.4 Kinesin dan Dinein Kinesin adalah protein yang termasuk kelompok protein bergerak yang ditemukan pada sel eukariota. Gerakan aktif kinesin menunjang beberapa fungsi sel, termasuk mitosis, meiosis, dan pengangkutan muatan sel, seperti pengangkutan aksoplasmik. Sebagian besar kinesin bergerak menuju ujung positif mikrotubulus, yang, pada kebanyakan sel, merupakan gerakan yang mengangkut muatan dari pusat sel menuju periferi atau tepi. Jenis pengangkutan ini dikenal sebagai pengangkutan anterograd. Dinein adalah kompleks protein multi-subunit yang memiliki gugus yang berperan sebagai ATPase sehingga bertanggung jawab terhadap terjadinya hidrolisis ATP agar dapat memulai suatu gerakan. Berdasarkan struktur dan fungsinya, dinein terbagi dalam dua kelas yaitu:  Dinein Sitoplasmik (cytoplasmic dynein) Dinein Sitoplasmik berperan penting pada mitosis, polarisasi sel, transpor vesikel dan organel (transpor intraseluler) serta mengarahkan perpindahan sel, seperti untuk lokalisasi apparatus golgi ke bagian tengah sel.  Dinein Aksonemal (axonemal dynein) Dinein Aksonemal bertanggung jawab untuk pergerakan mikrotubulus (sliding movement) seperti pada silia dan flagella 6.

Fungsi Protein Reseptor Protein reseptor bertindak sebagai situs mengikat untuk berbagai enzim, hormon, dan nutrisi. Mereka mengatur aliran nutrisi dalam sel. eseptor adalah molekul protein yang menerima sinyal kimia dari luar sel yang mengarahkan kegiatan sel seperti membelah atau mengizinkan molekul tertentu untuk masuk atau keluar sel. 6.1 Protein Membran Periferal Protein membran periferal adalah protein yang sementara menempel pada lipid dwilapis atau pada protein integral oleh kombinasi interaksi hidrofobik, elektrostatik, dan interaksi nonkovalen lainnya 6.2 Transmembran Reseptor Berdasarkan pada alur mereka mengirimkan informasi ke dalam bagian sel  Reseptor tergandeng protein G





Dari bentuknya, reseptor tergandeng protein G merupakan suatu rantai polipeptida tunggal yang melewati membran sebanyak tujuh kali. Reseptor ini terutama mengaktivasi rangkaian peristiwa yang mengubah konsentrasi satu atau lebih suatu molekul signaling intraseluler atau yang disebut second messenger untuk menimbulkan respons seluler. Protein G sendiri adalah suatu protein yang terdiri dari 3 rantai polipeptida yang berbeda, yang disebut subunit α, β dan γ. Reseptor terkait kanal ion Reseptor Kanal Ion terlibat dalam signaling sinaptik yang relatif cepat (dibandingkan dengan melalui reseptor protein G). Ligan berikatan pada reseptor dan membuka kanal. Akibatnya in mengalir ke dalam sel, berikatan dengan berbagai protein dan mengaktifkan berbagai protein Reseptor yang terkait dengan enzim Sebuah reseptor yang terkait dengan enzim juga dikenal sebagai reseptor katalitik adalah reseptor transmembran, dimana pengikatan ligan ekstraseluler memicu aktivitas enzimatik di sisi intraseluler.

7.

Fungsi Protein Pertahanan 7.1 Antibodi dan Antigen Antibodi berikatan dengan protein yang lainnya (antigen) yang ditemukan di dalam tubuh. Molekul protein pada permukaan bakteri atau virus berperan sebagai antigen. Antibodi merupakan bagian yang berperan di dalam pertahanan tubuh. Setiap antibodi memiliki dua tempat yang dapat bereaksi dengan antigen. Fungsi antibodi, yaitu berikatan dengan molekul antigen membentuk rangkaian seperti jaring. Antibodi dapat menghambat partikel-partikel virus.

8.

Fungsi Protein Enzimatik 8.1 Oksidoreduktase Oksidoreduktase adalah enzim yang cara kerjanya berdasarkan reaksi oksidasi dan reduksi. Enzim yang berperan sebagai katalis dalam reaksi oksidasi dan reduksi. Reaksi tersebut merupakan suatu reaksi pemindahan elektron, hidrogen, maupun oksigen. Oksidasi (reaksi yang menghasilkan elektron) H→ H+ + e Reduksi: (reaksi yang memerlukan elektron) Cl + e→ Cl8.2 Transferase Transferase adalah enzim yang mengkalisis reaksi pemindahan/ pertukaran dua gugus dalam dua zat. Berfungsi untuk memindahkan gugus fungsional antara pendonor dan penerima. Contoh: R-OH + R’-NH2→ R-NH2 + R’-OH 8.3 Hydrolase Hydrolase adalah enzim yang mempercepat proses pemecahan suatu zat dengan cara direaksikan dengan air (hidrolisis). Contoh: AB + H2O→A-OH + HB 8.4 Lyase Lyase adalah enzim yang memecah dua zat menjadi dua komponen, berfungsi menambahkan atau meindahkan unsur-unsur air, amonia, atau karbon dioksida. Contoh : AB→ A + B 8.5 Isomerase Isomerase adalah enzim yang mengkatalisis perubah suatu zat dari isomer ke isomer lainnya Isomer adalah suatu zat yang meimiliki RM sama tetapi RB berbeda. Contoh Isomerase: Arabinose→ ribose 8.6 Lygase Lygase adalah enzim yang mengkatalisis pemutusan formasi ikatan gugus suatu zat. Contoh: C=O, C-OH, C-O-C, C-COOH, C-S, C-N atau C-C 8.7 Oksidase Enzim oksidase adalah enzim yang mengkatalisis pengeluaran hidrogen (H2) dari substrat dengan menggunakan oksigen (O2) sebagai akseptor hidrogen AH2 + O2→ A + H2O Enzim tersebut membentuk air ( H2O ) atau hidrogen peroksida (H2O2 ) sebagai produk reaksi

8.8 Dehidrogenase Enzim Dehidrogenase adalah enzim yang mengeluarkan hidrogen dari suatu substrat dengan menggunakan carier sebagai akseptor hirogen, tidak dapat menggunakan oksigen sebagai akseptor hidrogen AH2 + B → A + BH2 8.9 Hidroperoksidase Enzim Hidroperoksidase : enzim yang mengeluarkan unsur oksigen dari substrat hidrogen peroksida (H2O2) Contoh : Peroksidase, katalase 8.10 Oksigenase Enzim Oksigenase adalah enzim yang mengkatalisis reaksi suatu substrat dengan oksigen (O2) A + O2 → AO2 Kesimpulan Protein merupakan suatu makromolekul yang berbahan dasar asam amino. Asam amino penyusun protein memiliki rantai samping yang berbeda-beda sehingga mencirikan sifat kimia dari masing-masing asam amino. Perbedaan jenis asam amino yang menyusun suatu protein serta jenis gugus alkilnya lah yang menyebabkan protein memiliki berbagai jenis dan fungsi berbeda. Hal ini disebabkan struktur konformasi spesifik suatu protein akan menentukan bagaimana protein tersebut bekerja. Protein dapat berfungsi sebagai Protein struktural, cadangan, transport, hormon, kontraktil, reseptor, pertahanan, dan enzimatik. Daftar Pustaka Katili, A. (2009). Struktur dan Fungsi Protein Kolagen. Soffiyudin, M. (2011). Protein Transport. [online] Available at: https://www.academia.edu/9471140/ PROTEIN_TRANSPORT [Accessed 11 Mar. 2019]. Cotton, et al., (1999). Advanced Inorganic Chemistry, 6th Edition. New York: Wiley.