Protein tidak sempurna adalah protein yang kekurangan satu atau lebih asam amino esensial dalam proporsi yang benar yang dibutuhkan oleh manusia dan hewan lain. Umumnya, sebagian besar protein yang diperoleh dari sumber nabati adalah protein tidak sempurna. Kombinasi dua protein tidak sempurna menciptakan protein kontemporer, yang merupakan protein sempurna.
Biji-bijian, kacang-kacangan, dan lentil adalah sumber protein yang tidak sempurna. Biji-bijian dan kacang-kacangan, biji-bijian dan kacang-kacangan / kacang-kacangan, dan kacang-kacangan dan biji-bijian / biji-bijian adalah beberapa kombinasi dari protein tidak sempurna, yang dapat bertindak sebagai protein kontemporer.
Persamaan Antara Protein Sempurna dan Tidak Sempurna
- Protein sempurna dan tidak sempurna adalah nutrisi penting dalam tubuh.
- Protein sempurna dan tidak sempurna terdiri dari asam amino.
- Protein sempurna dan tidak sempurna dapat mengandung asam amino esensial.
- Protein sempurna dan tidak sempurna dapat dimasukkan dalam tanaman.
Unsur Komponen Penyusun Protein
Unit dasar penyusun struktur protein adalah asam amino. Asam amino adalah senyawa organik yang mengandung gugus amino (NH2), sebuah gugus asam karboksilat (COOH), dan salah satu gugus lainnya, terutama dari kelompok 20 senyawa yang memiliki rumus dasar NH2CHRCOOH, dan dihubungkan bersama oleh ikatan peptida. Dengan kata lain protein tersusun atas asam-asam amino yang saling berikatan.
Struktur asam amino Suatu asam amino-α terdiri atas:
- Atom C α. Disebut α karena bersebelahan dengan gugus karboksil (asam).
- Atom H yang terikat pada atom C α.
- Gugus karboksil yang terikat pada atom C α.
- Gugus amino yang terikat pada atom C α.
- Gugus R yang juga terikat pada atom C α.
Macam asam amino
Ada 20 macam asam amino, yang masing-masing ditentukan oleh jenis gugus R atau rantai samping dari asam amino.Jika gugus R berbeda maka jenis asam amino berbeda.Contohnya asam amino serin, asam aspartat dan leusin memiliki perbedaan hanya pada jenis gugus R saja.
Gugus R dari asam amino bervariasi dalam hal ukuran, bentuk, muatan, kapasitas pengikatan hidrogen serta reaktivitas kimia.Keduapuluh macam asam amino ini tidak pernah berubah.Asam amino yang paling sederhana adalah glisin dengan atom H sebagai rantai samping.
Ikatan Peptida
Kedua puluh macam asam amino saling berikatan, dengan urutan yang beraneka ragam untuk membentuk protein. Proses pembentukan protein dari asam-asam amino ini dinamakan sintesis protein. Ikatan antara asam amino yang satu dengan lainnya disebut ikatan peptida.Ikatan peptida ini dapat disebut juga sebagai ikatan amida.
Coba Anda pelajari kembali struktur dasar asam amino. Pada protein atau rantai asam amino, gugus karboksil (-COOH) berikatan dengan gugus amino (-NH2). Setiap terbentuk satu ikatan peptida, dikeluarkan 1 molekul air (H2O).
Struktur Protein
Protein yang tersusun dari rantai asam amino akan memiliki berbagai macam struktur yang khas pada masing-masing protein. Karena protein disusun oleh asam amino yang berbeda secara kimiawinya, maka suatu protein akan terangkai melalui ikatan peptida dan bahkan terkadang dihubungkan oleh ikatan sulfida. Selanjutnya protein bisa mengalami pelipatan-pelipatan membentuk struktur yang bermacam-macam.
Ada 4 tingkat struktur protein yaitu struktur primer, struktur sekunder, struktur tersier dan struktur kuartener.
Struktur primer
Struktur primer merupakan struktur yang sederhana dengan urutan-urutan asam amino yang tersusun secara linear yang mirip seperti tatanan huruf dalam sebuah kata dan tidak terjadi percabangan rantai.
Struktur primer terbentuk melalui ikatan antara gugus α–amino dengan gugus α–karboksil (Gambar 3). Ikatan tersebut dinamakan ikatan peptida atau ikatan amida. Struktur ini dapat menentukan urutan suatu asam amino dari suatu polipeptida.
Frederick Sanger merupakan ilmuwan yang berjasa dengan temuan metode penentuan deret asam amino pada protein, dengan penggunaan beberapa enzim protease yang mengiris ikatan antara asam amino tertentu, menjadi fragmen peptida yang lebih pendek untuk dipisahkan lebih lanjut dengan bantuan kertas kromatografik. Urutan asam amino menentukan fungsi protein, pada tahun 1957, Vernon Ingram menemukan bahwa translokasi asam amino akan mengubah fungsi protein, dan lebih lanjut memicu mutasi genetik.
Struktur sekunder
Struktur sekunder protein bersifat reguler, pola lipatan berulang dari rangka protein.Dua pola terbanyak adalah alpha helix dan beta sheet.Struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut:
- alpha helix (α-helix, “puntiran-alfa”), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral;
- beta-sheet (β-sheet, “lempeng-beta”), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H);
- beta-turn, (β-turn, “lekukan-beta”); dan gamma-turn, (γ-turn, “lekukan-gamma”).
Struktur sekunder merupakan kombinasi antara struktur primer yang linear distabilkan oleh ikatan hidrogen antara gugus =CO dan =NH di sepanjang tulang belakang polipeptida. Salah satu contoh struktur sekunder adalah α-heliks dan β-pleated (Gambar 4 dan 5). Struktur ini memiliki segmen-segmen dalam polipeptida yang terlilit atau terlipat secara berulang.
Struktur tersier
Struktur tersier protein adalah lipatan secara keseluruhan dari rantai polipeptida sehingga membentuk struktur 3 dimensi tertentu. Sebagai contoh, struktur tersier enzim sering padat, berbentuk globuler.
Struktur tersier yang merupakan gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan.
Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener.
Lipatan tersebut dikendalikan oleh interaksi hidrofobik, tapi struktur tersebut dapat stabil hanya bila bagian-bagian protein terkunci pada tempatnya oleh interaksi tersier yang spesifik, seperti jembatan garam, ikatan hidrogen, dan kemasan ketat rantai samping dan ikatan disulfida.
Struktur kuartener
Beberapa protein tersusun atas lebih dari satu rantai polipeptida.Struktur kuartener menggambarkan subunit-subunit yang berbeda dipakai bersama-sama membentuk struktur protein.
Struktur kuarterner adalah gambaran dari pengaturan sub-unit atau promoter protein dalam ruang. Struktur ini memiliki dua atau lebih dari sub-unit protein dengan struktur tersier yang akan membentuk protein kompleks yang fungsional. ikatan yang berperan dalam struktur ini adalah ikatan nonkovalen, yakni interaksi elektrostatis, hidrogen, dan hidrofobik. Protein dengan struktur kuarterner sering disebut juga dengan protein multimerik. Jika protein yang tersusun dari dua sub-unit disebut dengan protein dimerik dan jika tersusun dari empat sub-unit disebut dengan protein tetramerik (Gambar 10) (Lodish et al., 2003; Murray et al, 2009).
Struktur tersier dari suatu protein adalah lapisan yang tumpang tindih di atas pola struktur sekunder yang terdiri atas pemutarbalikan tak beraturan dari ikatan antara rantai samping (gugus R) berbagai asam amino (Gambar 9). Struktur ini merupakan konformasi tiga dimensi yang mengacu pada hubungan spasial antar struktur sekunder. Struktur ini distabilkan oleh empat macam ikatan, yakni ikatan hidrogen, ikatan ionik, ikatan kovalen, dan ikatan hidrofobik.
Dalam struktur ini, ikatan hidrofobik sangat penting bagi protein. Asam amino yang memiliki sifat hidrofobik akan berikatan di bagian dalam protein globuler yang tidak berikatan dengan air, sementara asam amino yang bersifat hodrofilik secara umum akan berada di sisi permukaan luar yang berikatan dengan air di sekelilingnya (Murray et al, 2009; Lehninger et al, 2004).
Protein gabungan yang merupakan protein yang terdiri atas protein dan gugus bukan protein. Gugus ini disebut gugus prostetik dan terdiri atas karbohidrat, lipid atau asam nukleat :
1. Posferoprotein :
mengandung gugus asam folat yang terikat pada gugus hidriksil dari serin dan theroin. Banyak terdapat pada susu dan kuning telur.
2. Lipoprotein :
mengandung lipid asam lemak, listin. Sehingga mempunyai kapasitas sebagai zat pengemulsi yang baik, terdapat dalam telur, susu dan darah.
3. Nukleoprotein :
kombinasi antara asam nukleat dan protein. Misal : musin pada air liur, ovomusin pada telur, nukoid pada serum.
4. Kromoprotein :
kombinasi protein dengan gugus berfigmen yang biasanya mengandung unsur logam. Contoh : hemoglobin, myglobulin, chlorofil dan flavoprotein.
5. Metaloprotein :
merupakan komplek utama anatara protein dan logam seperti halnya kromatorprotein. Contoh : feritrin (mengandung Fe), coalbumin (mengandung CO dan Zn).
Fungsi Protein
Fungsi protein tersebut pada umumnya, protein berfungsi ialah sebagai zat pembangun tubuh dan juga pelindung tubuh, pendorong metabolisme serta penyokong organ tubuh dalam berbagai aktivitas, dan terdapat banyak sekali fungsi protein ialah sebagai berikut:
- Dapat membantu serta juga mendorong pertumbuhan dan dapat memelihara susunan juga struktur tubuh dari sel, jaringan hingga sampai ke dalam organ-organ tubuh.
- Protein ialah sebagai sumber karbohidrat.
- Dapat membantu tubuh didalam melawan, menghancurkan dan juga dapat menetralkan zat-zat dari luar ataupun zat asing yang masuk didalam tubuh.
- Protein itu juga berfungsi ialah sebagai penyediaan energi bagi tubuh.
- Protein tersebut berfungsi ialah sebagai asupan diet serta juga rendah gula.
- Dapat memelihara serta juga menjaga keseimbangan asam basa serta cairan tubuh dikarenakan protein tersebut juga berfungsi ialah sebagai buffer (penahan).
- Dapat mengatur dan juga menjalankan metabolisme tubuh dikarenakan protein ialah sebagai enzim yang berarti protein yang mengaktifkan dan juga yang masuk kedalam reaksi kimia.
- Protein tersebut juga berfungsi ialah sebagai biokatalisator
- Protein ialah bahan dalam sintesis substansi yang sangat penting seperti halnya suatu hormon, enzim, antibodi dan juga kromosom.
Jenis Protein Berdasarkan Fungsinya
Protein berdasarkan dengan fungsinya terdiri atas 3 macam antara lain ialah sebagai berikut ini :
1. Protein Sempurna
protein sempurna ialah protein yang didalamnya terkandung suatu asam amino yang lengkap. Protein sempurna tersebut pada umumnya itu terdapat pada protein hewan.
2. Protein Kurang Sempurna
protein kurang sempurna ialah protein yang asam aminonya lengkap namun jumlah dari beberapa asam amino tersebut sedikit. Protein kurang sempurna tersebut tidak mampu untuk mencukupi pertumbuhan, namun protein kurang sempurna tersebut dapat mempertahankan jaringan yang telah ada sebelumnya.
3. Protein Tidak Sempurna
protein tidak sempurna ialah protein yang kurang atau juga tidak mempunyai asam amino esensial. Protein tidak sempurna tersebut tidak mampu untuk mencukupi pertumbuhan dan juga mempertahankan yang telah ada sebelumnya.
