Survey
* Your assessment is very important for improving the workof artificial intelligence, which forms the content of this project
* Your assessment is very important for improving the workof artificial intelligence, which forms the content of this project
Laboratorium FisIologi Ternak dan BIokimia FAKULTAS PETERNAKAN UNIVERSITAS PADJADJARAN PROTEIN ADALAH MAKRO MOLEKUL B.M. 5000 spi 1 JUTA DITEMUKAN PADA SETIAP BAGIAN DARI SEL 50% BOBOT KERING SEL A. FUNGSI BIOLOGI PROTEIN •ENZIM •PROTEIN STRUKTURAL •PROTEIN MOTIL •PROTEIN NUTRIEN •PROTEIN HORMON •PROTEIN TRANSPOR •PROTEIN ANTIBODI •PROTEIN LAIN : MONELIN RASA AMAT MANIS PLASMA DARAH BEBERAPA JENIS IKAN ANTI BEKU RESILIN, PERSENDIAN (ELASTIS) SAYAP INSEKTA •PROTEIN BERSIFAT RACUN B. BERAT MOLEKUL BEBERAPA PROTEIN PROTEIN BM INSULIN (SAPI) RIBONUKLEASE (PANCREAS SAPI) 12.640 LISOSINI (PUTIH TELUR) 13.930 MIOGLOBIN (JANTUNG KUDA) 16.890 KHIMOTRIPSIN (PANCREAS SAPI) 22.600 HEMOGLOBIN (MANUSIA) 64.500 SERUM ALBUMIN (MANUSIA) 68.500 HEKSOKINASE 102.000 - GLOBULIN (KUDA) 149.900 GLUTAMAT DEHIDROGENASE (HATI SAPI) 5.733 1.000.000 C. PENGGOLONGAN PROTEIN BERDASARKAN FUNGSI BIOLOGIS GOLONGAN ENZIM CONTOH - RIBONUKLEASE PROTEIN TRANSPORT - TRIPSIN - HEMOGLOBIN - ALBUMIN SERUM - MIOGLOBIN PROTEIN NUTRIEN - 1 – LIPOPROTEIN - GLIADIN (GANDUM) - OVALBUMIN (TELUR) - KASEIN (SUSU) PROTEIN KONTRAKTIL - FERITIN - AKTIN - MIOSIN - TUBULIN PROTEIN STRUKTURAL - DYNEIN - KERATIN - FIBROIN - KOLAGEN - ELASTIN PROTEIN PERTAHANAN - PROTEOGLIKAN - ANTIBODI - FIBRINOGEN - TROMBIN - TOKSIN BOTOLINUS - TOKSIN DIFTERI PROTEIN PENGATUR - BISA ULAR - INSULIN - KORTIKOTROPIN - GH • PROTEIN ASAM AMINO HIDROLISIS (MAKRO MOLEKUL) C,H,N,O,S,P, Fe,Cu,Zn,I HIDROLISIS (UNIT MOLEKUL) (UNSUR) • SEMUA JENIS PROTEIN DENGAN FUNGSI YANG BERANEKA HANYA DIBANGUN DARI 20 A.A. SAJA TIAP JENIS PROTEIN MENGANDUNG PROPORSI A SAM AMINO YANG BERBEDA NYATA DENGAN JENIS LAIN • BEBERAPA PROTEIN MENGANDUNG GUGUS KIMIA LAIN DISAMPING A.A. PROTEIN SEDERHANA HANYA MENGANDUNG ASAM AMINO, TIDAK GUGUS KIMIA LAIN PROTEIN KONYUGASI MENGHASILKAN KOMPONEN KIMIA LAIN DISAMPING ASAM AMINO SETELAH DIHIDROLISIS GUGUS PROSTETIK D. PROTEIN KONYUGASI GOLONGAN GG.PROSTETIK CONTOH LIPOPROTEIN LIPID 1- LIPOPROTEIN DARAH GLIKOPROTEIN KARBOHIDRAT - GLOBULIN DARAH FOSFOPROTEIN GG.FOSFAT KASEIN - SUSU HEMOPROTEIN HEME HEMOGLOBIN FLAVOPROTEIN FLAVIN - NUKLEOTIDA SUKSINAT - DEHIDROGENASE METALOPROTEIN BESI, SENG FERITIN, ALKOHOL DEHIDROGENASE INI BERBEDA INI SAMA PROTEIN DENGAN RATUSAN ATAU RIBUAN MOLEKUL AA AA BERSAMA-SAMA BERANTAI MEMBENTUK PROTEIN 20 AA DIKETEMUKAN DI DALAM PROTEIN, DINAMAKAN MONOMER SUATU RANTAI PROTEIN-PROTEIN DINAMAKAN POLYMER SETIAP AA DIBENTUK DARI C, H, O, N KADANG-KADANG S : C H O N 2 5 2 C6H14O2N2 C3H7O2NS GLYCINE LYSINE CYSTEINE ASAM AMINO • ASAM AMINO MEMPUNYAI GUGUS AMINO DAN GUGUS KARBOKSILAT TERIKAT PADA - ATOM KARBON YANG SAMA O–H O ACID GROUP (CARBOXYL) C (1) H–C–N (2) R H BASIC GROUP H (AMINO) MOLEKUL YANG MEMPUNYAI SIFAT ASAM DAN BASA DISEBUT : AMPHOTERIC PERBEDAAN AA k/ BEDA R GROUP • MOLEKUL-MOLEKUL AMPHOTERIC MUNGKIN MEMBENTUK “ INTERNAL SALTS”, DISEBUT : ZWITTERIONS O C O-– H + C–N H H H R • PADA MOLEKUL ASAM AMINO TERDAPAT ATOM C ASIMETRIK PADA RUMUS RUANG (STEREO) POSISI –NH2 ADA DUA (MEMILIKI 2 ISOMER RUANG) R R H2N – C – H H – C – NH2 C O C OH O OH L – ASAM - AMINO D – ASAM AMINO ( LEAVO = KIRI) ( DEXTRO = KANAN) DI ALAM BANYAK DITEMUKAN : L – ASAM - AMINO ATOM C PADA KE 20 AA ASIMETRIS, KECUALI PADA AA GLISINA (GUGUS R-NYA ADALAH GUGUS H) H NH2 – C – H H C O GLISINA OH • SINGKATAN AA ASAM AMINO SINGKATAN LAMBANG ALANIN ALA A ARGININ ARG R ASPARGIN ASN N ASAM ASPARTAT ASP D SISTEIN CYS C GLUTAMIN GLN Q ASAM GLUTAMAT GLU E GLISIN GLY G HISTIDIN HIS H ISOLEUCIN ILE I LEUCIN LEU L LISIN LYS K METIONIN MET M FENILALANIN PHE F PROLIN PRO P SERIN SER S TREONIN THR T TRIPTOFAN TRP W TIROSIN TYR Y VALIN VAL V • KE – 20 AA TERNYATA BERSIFAT OPTIKA MAMPU MEMUTAR BIDANG SINAR TERPOLARISASI KE KIRI ATAU KE KANAN ALAT YANG DAPAT MEMBACA BESARNYA PUTARAN : POLARIMETER, DENGAN RUMUS: O 25 C D 0 a pxc LAMBANG PUTARAN KHAS 25OC = KONDISI SUHU PENGAMATAN D = PANJANG GELOMBANG aO = PUTARAN KHAS p = PANJANG TABUNG POLARIMETER (dm) c = KONSENTRASI DALAM gr/ml Andi Mushawwir, S.Pt., MP. PUTARAN KHAS BEBERAPA AA AA PUTARAN KHAS L-ALANIN + 1,8 L-ARAGININ + 12,5 L-ISOLEUCIN +12,4 L-PENILALANIN - 34,5 L-HISTIDIN - 38,5 L-GLUTAMAT + 12,0 L-PROLIN - 86,2 GAMBAR IKATAN PEPTIDA O O O -------- HN – CH – C – R1 NH – CH – C R2 O CH – C ---------NH R3 IKATAN PEPTIDA RESIDU ASAM AMINO-1 RESIDU ASAM AMINO-2 RESIDU ASAM AMINO-3 ASAM AMINO BERIKATAN (SECARA KOVALEN) SATU DENGAN YANG LAIN DALAM VARIASI URUTAN YANG BERMACAM-MACAM MEMBENTUK SUATU RANTAI POLIPEPTIDA IKATAN PEPTIDA MERUPAKAN IKATAN ANTARA GUGUS - KARBOKSIL DARI ASAM AMINO YANG SATU DENGAN GUGUS - AMINO DARI ASAM AMINO YANG LAINNYA MAKA ILLUSTRASI PROTEIN SEBAGAI BERIKUT : R1 O C C N N C H R2 IKATAN PEPTIDA R3 H C C O IKATAN PEPTIDA N H BANYAK PERBEDAAN DIANTARA PROTEIN PERBEDAAN PROTEIN MENGANDUNG PERBEDAAN KOMBINASI ASAM-ASAM AMINO, ABAB BERBEDA DENGAN BABA B CONTOH : TELUR DAGING WOOL ENZIM INSULIN 51 AS. AMINO BM. 6000 B A A HEMOGLOBIN MANUSIA 578 AS. AMINO BM. 63000 SUATU ENZIM UREASE DARI KACANG-KACANGAN 4500 ASAM AMINO BM. 473000 ASAM-ASAM AMINO TIDAK HANYA DIPERGUNAKAN UNTUK MEMBENTUK PROTEIN-PROTEIN, TAPI BEBERAPA JUGA MERUPAKAN AWAL UNTUK SINTESIS KOMPONEN-KOMPONEN DI DALAM SEL, CONTOH : AMINO ACIDS ASPARTIC ACID GLISINE GLUTAMIC ACID PART OF PYRIMIDINE MOLECULE PART OF PURINE MOLECULE PART OF PORPHYRIN MOLECULE CYTOCHROMES NUCLEIC ACIDS HEMOGLOBIN CONTOH LAIN : GLISINE DIPERLUKAN UNTUK MENSINTESIS MAKRO MOLEKUL HEM DARI HEMOGLOBIN TRIPTOPAN DIPERLUKAN UNTUK MENSINTESIS SENYAWA PADA SISTEM SYARAF TIROSIN DIPERLUKAN UNTUK MENSINTESIS KOMPONEN KULIT, yi. MELANIN •ASAM AMINO ESENSIAL (BAGI HEWAN ATAU MANUSIA) SEL TUBUH HEWAN/MANUSIA TIDAK DAPAT MENSINTESIS AA YANG DIPERLUKAN OLEH JARINGAN TUBUHNYA SENDIRI AA JENIS INI HARUS DIDATANGKAN D ARI LUAR (MAKANAN) AA INI DISEBUT AA ESENSIAL CONTOH : HISTIDIN, METIONIN, VALIN, ISOLEUCIN, TREONIN, LISIN, TRIPTOPAN, ARGININ HANYA ESENSIAL PADA MASA BAYI AA NON PROTEIN AA YANG TIDAK TERGOLONG PADA 20 AA PEMBENTUK PROTEIN DISEBUT AA NON PROTEIN. FUNGSINYA BEBERAPA SUDAH ADA YANG DIKETAHUI H CH3 C4 3CH2 H5 2CHCOOH NH CH2 N 5 H CHOH (CH2)2 4 – HIDROKSI PROLIN 2 CHNH2 1 COOH 5 - HIDROKSILISIN KEDUA AA INI DITEMUKAN PADA KOLAGEN DARI JARINGAN PENGIKAT CH3 NH 6 (CH2)4 2 CHNH2 1 COOH AA INI DITEMUKAN PADA MIOSIN YAITU PROTEIN OTOT UNTUK KONTRAKSI 6 – N – METILISIN • BERDASARKAN KENYATAAN DI ATAS MAKA YANG MEMBEDAKAN KE 20 AA TERSEBUT ADALAH GUGUS R-NYA SIFAT – KIMIA FISIK DARI KE-20 ASAM -AMINO TERLETAK PADA GUGUS R-NYA SIFAT-SIFAT GG.R DARI 20 AA INI PADA LARUTAN BER- pH 7, SBB : 1. NON – POLAR, HIDROFOBIK TIDAK DAPAT MEMBENTUK IKATAN HIDROGEN DENGAN H2O ALANIN (Ala/A) ISOLEUSIN (Ileu/I) LEUSIN (Leu/L) METIONIN (Met/M) FENILALANIN (Phe/F) PROLIN (Pro/p) TRIPTOFAN (Trip/W) VALIN (Val/V) 2. POLAR, TETAPI TIDAK BERMUATAN DAPAT MEMBENTUK IKATAN HIDROGEN DENGAN H2O ASPARAGIN (Asn/N) SISTEIN (Cys/C) GLUTAMIN (Gln/Q) GLISINA (Gly/G) SERINA (Ser/S) TREONIN (Thr/T) TIROSIN (Tyr/Y) 3. GUGUS R BERMUATAN NEGATIF ASAM ASPARTAT (Asp/D) ASAM GLUTAMAT (Glu/E) 4. GUGUS R BERMUATAN POSITIF ARGININ (Arg/R) HISTIDIN (His/H) LISINA (Lys/K) •SIFAT YANG BERBEDA-BEDA DARI GUGUS R AMAT PENTING KARENA AKAN BERPERANAN DALAM MEMBICARAKAN PEPTIDA DAN TERHADAP PROTEIN PRIMER, SEKUNDER, TERSIER DAN KUARTER • KELOMPOK (1) 8 AA PROLIN, GUGUS -AMINONYA DISUBSTITUSI OLEH GUGUS R-NYA SEHINGGA TIDAK BEBAS DAN TERBENTUKALAH STRUKTUR AROMATIK INDOL TRIPTOFAN, GUGUS R-NYA MENGANDUNG GUGUS INDOL YANG BANYAK DITEMUKAN PADA BERBAGAI ZAT BIOLOGI H • KELOMPOK (2) 7 AA GUGUS R-NYA WALAUPUN TIDAK BERMUATAN, TETAPI POLAR, BERARTI DAPAT BERINTERAKSI DENGAN MOL. H2O MEMBENTUK IKATAN HIDROGEN DAN DIKATAKAN HIDROFILIK (SUKA AIR), ARTINYA AKAN LARUT DALAM AIR 1. AA DENGAN GUGUS R NON POLAR COOH I H2N – C – H CH CH3 COOH I C–H HN CH H3C CH2 H2C CH2 COOH I H2 N C H COOH I H2N– C – H COOH I H2N– C – H CH3 LEUCIN PROLIN CH3 ISOLEUCIN CH3 VALIN COOH I H2 N– C – H CH2 CH2 H3C ALANIN H – C – CH3 COOH I H2 N– C – H COOH I H2N – C – H CH2 CH2 CH2 C= CH S C NH CH3 FENILALANIN TRIPTOFAN METIONIN 2. AA DENGAN GUGUS R POLAR TAK BERMUATAN COOH I H2N C – H COOH I H2N C – H COOH I H2N- C – H CH2OH H C – OH H GLISINE COOH I H2N C – H SERIN CH3 TREONIN COOH I H2N C – H CH2 SH SISTEIN C COOH I H2N C – H COOH I H2N – C – H CH2 C CH2 OH CH2 O TIROSIN C H2N H2N ASPARGIN O GLUTAMIN 3. AA DENGAN GUGUS R BERMUATAN NEGATIF COOH I H2N – C – H CH2 COOASAM ASPARTAT COOH I H2N – C – H CH2 CH2 COOASAM ASPARTAT 4. AA DENGAN GUGUS R BERMUATAN POSITIF COOH I H2N C – H COOH I H2N - C – H COOH I H2N – C – H C- H2 C- H2 CH2 C- H2 C- H2 C – NH C- H2 C- H2 C- H2 N- H N+H3 C=N+H2 LISIN NH2 ARGININ CH C – N+ H HISTIDIN •YANG MENGANDUNG GUGUS HIDROKSIL IALAH AA SERIN, THREONINA DAN TIROSINA GUGUS HIDROKSIL TIROSINA ADA PADA FENOL YANG BERFUNGSI SEBAGAI DONOR PROTON YANG LEMAH ATAU DIKATAKAN ASAM LEMAH O- + H+ OH PROTON •ASPARAGIN DAN GLUTAMIN MENGANDUNG GUGUS AMIDA GUGUS R. AA INI MIRIP DENGAN GUGUS R PADA ASAM ASPARTAT DAN ASAM GLUTAMAT PADA KELOMPOK (3) O O - CH2 – C - CH2 – C O- NH2 ASPARAGIN ASAM. ASPARTAT O O - CH2 – CH2 – C - CH2 – CH2 – C O- NH2 GLUTAMIN ASAM. GLUTAMAT •SISTEIN MENGANDUNG GUGUS SULFIDRIL ATAU TIOL YANG CENDERUNG AKAN MELEPASKAN H+ SISTEIN DAPAT MEMBENTUK SISTIN JIKA DUA MOL SISTEIN BERINTERAKSI MEMBENTUK IKATAN KOVALEN SEBAGAI JEMBATAN DISULFIDA, MISAL PADA PROTEIN COOH I H2N C – H 2H C- H2 SH SISTEIN H S C- H2 H – C – NH2 COOH SISTEIN COOH I H2N – CH C- H2 JEMBATAN DISULFIDA S–S C H2 H – C – NH2 SISTIN COOH SISTIN DITEMUKAN PADA MAKMOLEKUL INSULIN DAN IMMUNOGLOBULIN DIMANA JEMBATAN DISULFIDA MENGHUBUNGKAN DUA RANTAI POLIPEPTIDA •GUGUS R DARI GLISIN BERUPA ATOM HIDROGEN YANG PENGARUHNYA TERHADAP GUGUS AMINO DAN KARBOKSIL SEDIKIT SEKALI • KELOMPOK (3) 2 AA R – KEDUANYA BERMUATAN TOTAL NEGATIF PADA pH 7.0, KEDUANYA MEMILIKI GUGUS KARBOKSIL KEDUA AA INI HANYA SEDIKIT BERBEDA DENGAN ASPARAGIN DAN GLUTAMIN • KELOMPOK (4) 3 AA GUGUS R- NYA BERMUATAN TOTAL POSITIF PADA pH 7,0 GUGUS R LISIN MENGANDUNG GUGUS ASAM AMINO PADA POSISI E (UJUNG RANTAI) ARGININ PADA GUGUS R-NYA MENGANDUNG GUGUS GUANIDIUM YAITU SUATU BASA N BASA GUANIDIUM KIRA-KIRA 1000 KALI LEBIH KUAT DARI BASA NH3 NH+3 C ION GUANIDIUM H2N NH2 (ASAM KONYUGAT BASA GUANIDIN) • HISTIDIN PADA GUGUS R-NYA MENGANDUNG GUGUS INI DAZOL GUGUS IMIDAZOL INI SEDIKIT SEKALI MENGION DAN DAPAT BEKERJA MENGIKAT ION LOGAM N: HN GUGUS IMIDAZOL • AA DALAM LARUTAN JIKA AA DILARUTKAN DALAM AIR, MAKA KEDUA GUGUS FUNGSIONIL AKAN MENGALAMI IONISASI/DISOSIASI • MISAL ALANIN H I R – C – COONH3 + H R – C – COO- + H+ NH2 AKAN MENGHASILKAN H+ BERARTI SEBAGAI DONOR PROTON, SEHINGGA BERPERAN ASAM • ATAU H I R – C – COO- +H+ NH3 + H R – C – COOH NH3 + AKAN MENERIMA H+ BERARTI SEBAGAI AKSEPTOR PROTON, SEHINGGA BERPERAN BASA COOH I H2N – C – H R BENTUK NON-ORGANIK COOH3+N – C – H R BENTUK DIPOLAR (ZWITERION) TITIK ISOLISTRIK (TIL) pH TIL REAKSI SPESIFIK AA AA APAPUN JIKA DIREAKSIKAN DENGAN 2 MOL NINHIDRIN, AKAN MENGHASILKAN PIGMEN BIRU, KECUALI PROLIN DAN HIDROKSIPROLIN AKAN MENGHASILKAN PIGMEN KUNING O C R – CH – +2 C NH3+ C OH O AA O O C C C OH COO- N NINHIDRIN O +R C C C O- O PIGMEN BIRU C + 3H2O + H CO2 + H+ GUGUS AMINO DENGAN 1- FLUORO 2,4 – DINITRO BENZEN (FDNB) AKAN MENGHASILKAN SENYAWA TURUNAN DINITROFENIL (DNP) YANG BERWARNA KUNING-MERAH SPESIFIK NO2 NH3+ R – CH – COO- + O2N F NO2 O2N NH TURUNAN DNP (MERAH – KUNING) R CH + HF COO- PEPTIDA UNIT KERANGKA SUATU PEPTIDA DISEBUT RESIDU AA DIPEPTIDA DIBANGUN OLEH DUA RESIDU AA DST UJUNG-UJUNG SUATU PEPTIDA MASIH MEMILIKI GUGUS KARBOKSIL DAN GUGUS AMINO BEBAS DISEBUT : - UJUNG C - UJUNG N PENAMAAN PEPTIDA DIDASARKAN PADA KOMPONEN ASAM AMINONYA. URUTAN DIMULAI DARI RANTAI N-UJUNG O O O O NH2 – CH – C – NH CH2 O O CH – C – NH CH H CH2 C – NH CH – CH3 OH N - UJUNG SER GLI O O - C – NH OH CH – COOH CH2 C- UJUNG CH SERILGLISILTIROSILALANILLESINA TIR (CH3)2 LES ALA SIFAT ASAM-BASA PEPTIDA DITENTUKAN OLEH GUGUS UJUNGNYA NH2 DAN –COOH DAN GUGUS R YANG DAPAT BERIONISASI (1) N-UJUNG (BASA), (2) C-UJUNG (ASAM), (3) GUGUS R (ASAM/BASA) PROTEIN PROTEIN DIBANGUN DARI UNIT KERANGKA 20 RESIDU AA SIFAT-SIFAT KIMIA FISIK PROTEIN MENGIKUTI SIFAT KIMIA FISIK AA SEBAGAI UNIT KERANGKA PROTEIN STRUKTUR PRIMER R1 H O R2 C C H C N N C C N O R2 H H H H O N C C C O R4 S S H O R2 H O R4 C C N C C H N C N O C N C R1 H C R3 H O PROTEIN STRUKTUR SEKUNDER C II O H I N C II O H I N STRUKTUR PRIMER BERPILIN SATU PUTARAN PENUH, MENGANDUNG 3,6 RESIDU AA PROTEIN STRUKTUR TERSIER COOH NH2 PROTEIN STRUKTUR KWARTERER + DUA MOL. PROTOMET. PROTEIN STRUKTUR KWARTNER REAKSI WARNA ASAM AMINO REAKSI NINHIDRIN ASAM AMINO PEPTIDA + NINHIDRIN ZAT WARNA BIRU ANALISA ASAM AMINO BERDASARKAN DAYA LARUT DAN SIFAT ASAM BASANYA •KROMATOGRAFI PARTISI •KROMATOGRAFI PENUKAR ION •KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS •ELEKTROFORESIS DENATURASI PERUBAHAN STRUKTUR PROTEIN AKIBAT PEMANASAN 60 – 70OC CONTOH : PUTIH TELUR PUTIH BENING DIPANASKAN PUTIH PADAT TIDAK DAPAT KEMBALI BENING SUBSTITUSI & TRANSMISI ASAM AMINO ASAM AMINO ESENSIAL DAPAT DIBENTUK (DISUBSTITUSI) DARI ASAM AMINO NON ESENSIAL CONTOH : METIONIN, DISUBSTITUSI DENGAN SISTIN FENILALANIN, DISUBSTITUSI DENGAN TIROSIN ISOLASI/PEMURNIAN PROTEIN RUMIT DAN SULIT CONTOH : ISOLASI PROTEIN YANG ADA DALAM SUKSINAT DEHIDROGENASE (ADA DALAM MITOCHONDRIA) TAHAP PEMURNIAN /ISOLASI o PEMECAHAN SEL o PEMISAHAN MITOCHONDRIA o FRAKSINASI PROTEIN TAHAP DEMI TAHAP