protein

PROTEIN

Tugas Terstuktur Mata Kuliah Biokimia

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG

2009

1. I. PENDAHULUAN

Protein merupakan komponen utama dalam sel hidup yang memegang peranan penting dalam proses kehidupan. Protein berperan dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus. Protein dalam bentuk enzim beperan sebagai katalis dalam bermacam macam proses biokimia. Sebagai alat transport, yaitu protein hemoglobin mengikat dan mengangkut oksigen dalam bentuk ke seluruh bagian tubuh. Protein juga berfungsi sebagai pelindung, seperti antibodi yang terbentuk jika tubuh kemasukan zat asing, serta sebagai sistem kendali dalam bentuk hormon, Protein pembangun misalnya glikoprotein terdapat dalam dinding sel, keratin yang terdapat pada kulit, kuku dan rambut. Sebagai komponen penyimpanan dalam biji-bijian. Protein juga merupakan sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino. Dalam tinjauan kimia protein adalah senyawa organik yang kompleks berbobot molekul tinggi berupa polimer dengan monomer asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan sulfur serta Posfor.

Protein dapat digolongkan berdasarkan bentuk dan proses pembentukan serta sifat fisiknya. Terdapat empat struktur protein yaitu struktur primer, sekunder, tersier dan kuartener. Struktur primer adalah rantai polipeptida sebuah protein terdiri dari asam-asam amino yang dihubungkan satu sama lain secara kovalen melalui ikatan peptida yang membentuk rantai lurus dan panjang sebagai untaian polipeptida tunggal.

Gambar 1. Struktur primer sederhana yang disusun oleh 4 jenis asam amino

Struktur yang kedua adalah struktur sekunder. Pada struktur sekunder, protein sudah mengalami interaksi intermolekul, melalui rantai samping asam amino. Ikatan pembentuk struktur ini didominasi oleh ikatan hidrogen antar rantai samping yang membentuk pola tertentu bergantung pada orientasi ikatan hidrogennya. Ada dua jenis struktur sekunder, yaitu a-heliks dan b-sheet (lembaran).

Gambar 2. Protein dengan struktur sekunder

Struktur tersier merupakan struktur yang dibangun oleh struktur primer atau sekunder dan distabilkan oleh interakasi hidrofobik, hidrofilik, jembatan garam, ikatan hidrogen dan ikatan disulfida (antar atom S) sehingga strukturnya menjadi kompleks. Protein globular dan protein serbut atau serat atau fiber merupakan contoh struktur tersier. Protein Globular merupakan protein yang larut dalam pelarut air dan dapat berdifusi dengan cepat, dan bersifat dinamis dimana seluruh interaksi antar struktur sekunder atau primer tervisualisasi dengan baik.

Gambar 3. Struktur tersier dari protein Globular

Protein serabut bersifat tidak larut dalam air merupakan molekul serabut panjang dengan rantai polipeptida yang memanjang pada satu sumbu dan tidak berlipat menjadi bentuk globular. Struktur kuartener merupakan hasil interaksi dari beberapa molekul protein tersier, setiap unit molekul tersier disebut dikenal dengan subunit.

Gambar 4. Struktur kuartener yang diwakili oleh molekul hemoglobin

Untuk pembahasan protein dikaji terlebih dahulu monomer penyusun protein yaitu asam amino. Asam amino adalah senyawa organik yang memiliki gugus fungsional karboksilat (COOH) dan amina (NH2) yang terikat pada satu atom karbon yang sama, atom ini juga umumnya merupakan C asimetris. Secara rinci struktur asam amino dibangun oleh sebuah atom C yang mengikat empat gugus yaitu; gugus amina (NH2), gugus karboksilat (COOH), atom hidrogen (H), dan satu gugus sisa R. Gugus ini yang membedakan satu asam amino dengan asam amino lainnya.

Penggolongan Asam amino didasari pada sifat dan struktur gugus sisa (R), seperti gugus R yang bersifat asam, basa, gugus R yang mengandung belerang atau hidroksil, R sebagai senyawa aromatik, alifatik dan yang siklik. Namun penggolongan yang umum dipergunakan adalah sifat polaritas dari gugus R, yaitu asam amino dengan R yang bersifat non polar, asam amino dengan R polar tapi tidak bermuatan, asam amino dengan gugus R yang bermuatan negatif, dan asam amino dengan gugus R bermuatan positif.

Dalam tubuh manusia terdapat beberapa asam amino yang tidak disintesa dalam tubuh yang disebut asam amino esensial, yaitu Arginin, (Arg), Histidin (His), Isoleusin (Ile), Leusin (Leu), Lisin (Lys), Methionin (Met), Phenilalanin (Phe), Threonin (Thr), Triptofan (Trp) dan Valin (Val).

Dua molekul asam amino dapat saling berikatan membentuk ikatan kovalen melalui suatu ikatan amida yang disebut dengan ikatan peptida. Ikatan kovalen ini terjadi antara gugus karboksilat dari satu asam amino dengan gugus amino dari molekul asam amino lainnya dengan melepas molekul air.

Gambar 14.26. Mekanisme pembentukan ikatan peptida sebagai rantai protein

1. II. PENGGOLONGAN PROTEIN BERDASARKAN FUNGSI BIOLOGI

Protein sebagai makromolekul (molekul besar) mampu menunjukkan berbagai fungsi biologi. Atas dasar peran ini maka protein dapat diklasifikasikan sebagai berikut enzim, protein transport, protein nutrient dan penyimpan, protein kontraktil atau motil, protein struktural, protein pertahanan dan protein pengatur.

No.	Golongan	Contoh
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.	Enzim Protein Transport Protein Nutrien dan Penyimpan Protein Kontraktil atau Motil Protein Struktural Protein Pertahanan Protein Pengatur	Ribonuklease Tripsin Hemoglobin Albumin serum Mioglobin b1-Lipoprotein Gliadin (gandum) Ovalbumin (telur) Kasein (susu) Feritin Aktin Miosin Tubulin Dynein Keratin Fibroin Kolagen Elastin Proteoglikan Antibodi Fibrinogen Trombin Toksin Botulinus Toksin Difteri Bisa ular Risin Insulin Hormon tumbuh Kortikotropin Represor

Tabel 1. Penggolongan protein berdasarkan fungsi biologi

1. Protein sebagai enzim

Enzim, merupakan protein yang dapat berfungsi sebagai katalisator. Hampir seluruh reaksi kimia yang terjadi di tingkat sel dikatalisis oleh enzim. Protein yang paling bervariasi dan mempunyai kekhususan tinggi adalah protein yang mempunyai aktivitas katalisa, yakni, enzim. Enzim merupakan protein yang mempunyai fungsi sebagai katalis yang mempercepat laju reaksi dengan menurunkan energi aktivasi dari reaksi tersebut. Hampir semua reaksi kimia biomolekul organik di dalam sel dikatalisa oleh enzim. Lebih dari 2000 jenis enzim, masing-masing dapat mengkatalisa reaksi kimia yang berbeda, telah ditemukan di dalam berbagai bentuk kehidupan. Beberapa contoh enzim yang banyak dimanfaatkan saat ini seperti, glukosa oksidase yang mengkatalisis glukosa menjadi asam glukonat, urikase yaitu enzim yang dapat membongkar asam urat menjadi alantoin.

Contoh protein yang berfungsi sebagai enzim adalah Ribonuklease dan Tripsin. Ribonuklease adalah protein globular berukuran kecil lainnya, merupakan enzim yang disekresikan oleh pankreas ke dalam usus kecil, tempat molekul ini mengkatalisa hidrolisis ikatan tertentu pada asam ribonukleat yang terdapat pada makanan yang masuk. Enzim ini sangat spesifik dalam aksi katalitiknya. Tripsin adalah enzim yang hanya mengkatalisa hidrolisis ikatan peptida dengan gugus karboksil yang ada pada residu lisin atau arginin, tanpa memandang panjang atau derat asam amino pada rantai polipeptida.

Gambar 5. Struktur Tripsin

1. Protein sebagai protein transport

Protein transport adalah protein yang dapat mengikat dan membawa molekul atau ion yang khas dari satu organ ke organ lainnya. Protein transport di dalam plasma darah mengikat dan membawa molekul atau ion spesifik dari satu organ ke organ lain. Contoh protein transport adalah mioglobin. Mioglobin merupakan protein pengikat oksigen yang relatif kecil (BM 16.700) yang ditemukan pada sel otot. Fungsinya adalah untuk menyimpan oksigen yang terikat dan untuk meningkatkan transport oksigen ke mitokondria, yang mempergunakan oksigen selama oksidasi nutrien sel.

Gambar 6. Mioglobin yang mendistribusikan oksigen ke otot

Contoh lainnya adalah Hemoglobin, yang merupakan protein transport yang terdapat dalam sel darah merah. Hemoglobin dapat mengikat oksigen ketika darah melalui paru-paru. Oksigen dibawa dan dilepaskan pada jaringan periferi yang dapat dipergunakan untuk mengoksidasi nutrient (makanan) menjadi energi. Pada plasma darah terdapat lipoprotein yang berfungsi mengangkut lipida dari hati ke organ. Protein transport lain yang terdapat dalam membran sel berperan untuk membawa beberapa molekul seperti glukosa, asam amino dan nutrient lainnya melalui membran menuju sel.

Molekul hemoglobin adalah suatu tetramer a₂b₂ yang terdiri dari 2 rantai a yang identik dan 2 rantai b yang identik. Subunit a dan b-nya terhubung secara struktur dan evolusi terhadap satu sama lain dan terhadap mioglobin, suatu monomerik yang mengikat oksigen pada otot. Struktur dari hemoglobin (hemoglobin tetramer) adalah molekul spheroidal dengan dimensi 64x55x50 Amstrong. Dua protomer ab-nya terhubung secara simetris dengan rotasi lipatan dua. Hemoglobin menyusun 33% dari berat tubuh manusia. Hemoglobin adalah salah satu protein pertama yang dapat ditentukan massa molekulnya secara akurat, protein pertama yang dikarakterisasikan dengan ultra sentrifugasi dan dihubungkan dengan fungsi fisiologis spesifik (dari transpor oksigen), dan dalam sel sabit anemia merupakan yang pertama dalam menunjukkan mutasi yang menyebabkan perubahan asam amino tunggal. Hemoglobin bukanlah hanya sebuah tangki oksigen sederhana, akan tetapi merupakan sistem pembawa oksigen modern yang menyediakan jumlah oksigen secara akurat menuju jarngan-jaringan di bawah kondisi apapun. Hemoglobin membawa oksigen dari paru-paru, insang, atau kulit hewan menuju kapiler-kapiler yang berfungsi dalam respirasi. Organisme yang sangat kecil tidak membutuhkan protein ini karena kebutuhan respirasinya dicukupkan dengan difusi pasif yang sederhana dari oksigen sepanjang tubuh. Akan tetapi, karena laju transpor dari difusi zat bervariasi secara terbalik dengan pangkat dari jarak yang harus ditempuh, laju difusi oksigen sepanjang jaringan lebih tebal dari 1mm adalah terlalu lamban untuk menopang kehidupan. Oleh karena itu, evolusi organisme yang besar dan kompleks, seperti Annelida (contoh cacing tanah), membutuhkan perkembangan sistem sirkulasi secara aktif membawa oksigen dan nutrisi ke jaringan darah untuk organisme ini harus mempunyai pembawa oksigen seperti hemoglobin karena kelarutan oksigen dalam plasma darah terlalu rendah untuk membawa oksigen yang cukup untuk kebutuhan metabolisme.

Gambar 7. Struktur Hemoglobin

1. Protein sebagai protein penyimpan

Protein nutrient sering disebut juga protein penyimpanan, protein ini merupakan cadangan makanan yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan. Beberapa contoh protein ini, sering kita temukan dalam kehidupan sehari-hari seperti ovalbumin merupakan protein utama putih telur, kasein sebagai protein utama dalam susu. Contoh lainnya adalah protein yang menyimpan zat besi yaitu ferritin yang terdapat di dalam jaringan hewan.

Biji berbagai tumbuhan menyimpan protein nutrien yang dibutuhkan untuk pertumbuhan embrio tanaman. Terutama, contoh yang telah dikenal adalah protein biji dari gandum, jagung, dan beras. Ovalbumin protein utama putih telur, dan kasein, protein utama susu merupakan contoh lain dari protein nutrien. Ferritin jaringan hewan merupakan protein penyimpan besi.

Kasein adalah protein yang terdapat dalam susu dan digunakan sebagai agen pengikat pada berbagai macam makanan. Secara teknis, kasein merupakan golongan fosfoprotein, yang merupakan kumpulan ikatan protein yang mengandung asam fosfat. Ketika berkoagulasi dengan renin, kasein disebut parakasein. Kasein merupakan garam, artinya kasein tidak memiliki muatan ion bersih. Kasein tidak tergumpalkan oleh panas. Hal ini dipicu oleh asam dan enzim rennet yang merupakan enzim proteolitik. Kasein terdiri dari jumlah yang cukup tinggi dari prolin peptida, namun tidak berinteraksi dimana tidak membentuk jembatan disulfida sehingga relatif tidak memiliki struktur tersier. Oleh karena itu, protein tidak dapat terdenaturasi. Kasein relatif hidrofobik sehingga kurang larut dalam air. Titik isoelektrik kasein adalah 4,6. Karena pH susu 6,6, kasein memiliki muatan negatif dalam susu. Protein yang dimurnikan tidak dapat larut dalam air. Sementara protein tidak larut dalam larutan garam netral, mudah didispersikan dalam larutan basa encer dan larutan garam seperti natrium oksalat dan natrium asetat. Dalam kondisi asam (pH rendah) kasein akan mengendap karena kasein memiliki kelarutan (solubility) yang rendah pada kondisi asam.

Gambar 8. Struktur Kasein

1. Protein sebagai protein kontraktil

Protein kontraktil juga dikenal sebagai protein motil, di dalam sel organisme protein ini berperan untuk berkontraksi, mengubah bentuk, atau bergerak seperti aktin dan miosin. Kedua protein ini merupakan filamen yang berfungsi untuk bergerak di dalam sistem kontraktil dan otot kerangka. Contoh lainnya adalah tubulin pembentuk mikrotubul merupakan zat utama penyusun flagel dan silia yang menggerakkan sel.

Salah satu contoh protein kontraktil adalah Aktin. Yang berhubungan erat dengan filamen tebal pada otot kerangka adalah filamen tipis, yang terdiri dari protein aktin. Aktin terdapat dalam dua bentuk, aktin globular (G-aktin) dan aktin serat (F-aktin). Aktin serat sebenarnya merupakan untaian panjang molekul G-aktin(BM 46.000) yang bergabung membentuk suatu filamen. Dua filamen F-aktin saling membelit terhadap sesamanya membentuk struktur dua untaian serupa tambang

Gambar 9. Struktur G-Aktin

Gambar 10. Struktur F-Aktin

Contoh lainya adalah miosin merupakan molekul serupa batang yang berukuran relatif panjang dengan ekor yang merupakan dua polipeptida a-heliks yang melilit terhadap satu sama lain; miosin juga mempunyai “kepala” dengan susunan yang kompleks dan dilengkapi dengan aktivitas enzim. Berat molekul protrin ini 450.000, kira-kira 160 nm panjangnya, dan mengandung enam rantai polipeptida. Ekor panjangnya terdiri dari dua rantai berberat molekul masing-masing 200.000; keduanya disebut rantai berat. Rantai ini mempunyai sambungan fleksibel seperti engsel. Kepala miosin bersifat globular, dan mengandung ujung rantai berat dan juga empat rantai ringan, masing-masing berberat molekul kira-kira 18,000, terlipat menjadi konformasi globular. Kepala molekul miosin mengandung aktivitas enzim; yang mengkatalisa hidrolisa ATP menghasilkan ADP dan fosfat. Sejumlah molekul miosin tersusun bersama-sama membentuk filamen tebal pada otot, kerangka. Miosin juga terdapat pada sel bukan otot.

1. Protein sebagai protein struktural

Protein struktural, jenis protein ini berperan untuk menyangga atau membangun struktur biologi makhluk hidup. Misalnya kolagen adalah protein utama dalam urat dan tulang rawan yang memiliki kekuatan dan liat. Persendian mengandung protein elastin yang dapat meregang dalam dua arah. Jenis lain adalah kuku, rambut dan bulu-buluan merupakan protein keratin yang liat dan tidak larut  dalam air. Komponen utama dari serat sutra dan jaring labah-labah adalah protein fibroin. Fibroin merupakan protein serabut yang tidak larut, tetapi protein ini bersifat fleksibel dan lentur; dan tidak dapat meregang.

Salah satu contoh protein struktural adalah keratin. Keratin adalah protein yang tidak reaktif secara kimiawai dan tahan lama secara mekanik, terdapat dalam semua vertebrata tingkat tinggi. Protein ini adalah komponen dasar dari lapisan luar epidermal dan anggota badan yang berkaitan seperti rambut, tanduk, kuku dan bulu. Keratin diklasifikasikan sebagai a-keratin yang terdapat dalam mamalia, dan b-keratin yang terdapat dalam burung dan reptil. Studi mikroskopik elektron menunjukkan bahwa rambut, yang tersusun utamanya dari a-keratin, terdiri dari struktur hierarki. Rambut biasanya mempunyai diameter 20mm dan terdiri dari sel mati, dimana tiap-tiapnya mengandung mikrofibril (2000 Amstrong dalam diameter) yang terorientasi secara paralel terhadap serabut rambut. Makrofibril tersusun dari mikrofibril (80 Amstrong dalam diameter) yang tertumpuk bersama oleh matriks protein amorfus yang kaya akan kandungan sulfur. a-keratin kaya akan residu Cys, yang cross-link secara sejajar dengan ikatan peptida. Hal ini berguna untuk kelarutan dan ketahannya terhadap regangan, dua dari sifat biologis utama suatu a-keratin. a-keratin diklasifikasikan sebagai “keras” atau “lunak” berdasarkan pada apakah kandungan sulfurnya tinggi atau rendah. Keratin keras, seperti rambut, tanduk, dan kuku adalah lebih lembut dari keratin lunak, seperti kulit dan belulang, karena ikatan disulfidanya dapat melawan gaya yang cenderung akan mendeformasikannya. Ikatan disulfidanya dipotong, serabut a-keratin dapat diregangkan dua kali panjang dari panjang awalnya dengan memberikan panas lembab. Dalam proses ini, analisis X-ray mengindikasikan bahwa struktur heliks a memanjang dengan pengaturan kembali yang seiring dari ikatan hidrogen untuk membentuk lembaran plat-b. b-keratin, seperti bulu, mempunyai pola X-ray dalam keadaan normalnya.

Gambar 11. Struktur Keratin

Contoh lain adalah Elastin. Elastin adalah protein dengan sifat elastis seperti penghapus, dimana seratnya dapat memanjang beberapa kali dari panjang normalnya. Merupakan komponen dasar dari jaringan konektif elastis kuning yang terdapat pada paru-paru, dinding pembuluh darah yang besar seperti aorta, dan persendian elastis seperti yang ada pada leher. Jaringan konektif putih yang tidak elastis dari tendon hanya mengandung jumlah elastin yang sedikit. Elastin memiliki komposisi asam amino yang berbeda dan sebagian besar mengandung residu non polar yang kecil. Elastin mengandung sepertiga Gly, lebih dari sepertiga Ala+Val, dan kaya akan Pro. Akan tetapi, elastin hanya mengandung sedikit Hydroxyproline dan residu polar, bukan Hydroxylysine. Elastin membentuk jaringan tiga dimensi serat yang menempati kecenderungan waktu tertentu yang tak tampak dalam mikroskop elektron. Rantai silang kovalen dalam elastin terbentuk dari allysine aldol, yang juga terdapat dalam kolagen, dan senyawa Lysinonorleucine, Desmosine, dan Isodesmosine.  Lysinonorleucine adalah hasil dari reduksi basa Schiff (ikatan imine) yang terbentuk oleh kondensasi dari rantai samping sebuah Lys dengan allysine. Desmosine dan Isedesmosine mempunyai bentuk unik terhadap elastin dan berperan untuk warna kuning, dan merupakan hasil dari kondensasi 3 allysine dan 1 lysine rantai samping. Rantai silang initernyata juga berperan dalam sifat elastik dari elastin dan ketidaklarutannya.

Gambar 12. Struktur Elastin

1. Protein sebagai protein regulator

Beberapa protein membantu mengatur aktivitas seluler atau fisiologi. Di antara jenis ini terdapat sejumlah hormon, seperti insulin, yang mengatur metabolisme gula, dan kekurangannya, menyebabkan penyakit diabetes. Hormon pertumbuhan dari pituitary dan hormon paratiroid, yang mengatur transport Ca²⁺ dan fosfat. Protein pengatur lain, yang disebut represor mengatur biosintesa enzim oleh sel bakteri. Kortikotropin merupakan protein struktural yaitu suatu hormon dari kelenjar pituitary anterior yang merangsang korteks adrenal.

Contohnya adalah insulin. Insulin adalah sebuah hormon polipeptida yang mengatur metabolisme karbohidrat. Selain merupakan efektor utama dalam homeostasis karbohidrat, hormon ini juga ambil bagian dalam metabolisme lemak (trigliserida) dan protein – hormon ini memiliki properti anabolik. Hormon tersebut juga mempengaruhi jaringan tubuh lainnya.

Hormon insulin dihasilkan oleh sel B pada pankreas yang merupakan pembawa pesan kimia yang diangkut oleh darah menuju organ lain, terutama hati dan otot. Di sini insulin berikatan dengan reseptor pada permukaan sel dan merangsang kapasitas sel untuk menggunakan glukosa sebagai bahan bakar metabolik. Insulin mengandung 2 rantai polipeptida, yang satu mempunyai 30 residu asam amino, yang lainnya mempunyai dua residu asam amino. Insulin yang mengatur metabolisme gula dan kekurangannya menyebabkan penyakit diabetes. Insulin merupakan protein pertama yang ditentukan deretnya. Insulin sapi mempunyai berat molekul kira-kira 5700. Molekul ini memiliki 2 rantai polipeptida, rantai A dengan 21 residu asam amino dan rantai B dengan 30 residu asam amino. Kedua rantai disambung oleh dua jembatan disulfida (S-S) dan salah satu rantai mempunyai ikatan disulfida internal. Kedua rantai polipeptida pertama-tama dipisahkan dengan pemotongan jembatan disulfida. Untuk tujuan ini, Sanger mempergunakan pengoksidasi asam performat, yang memotong tiap residu sistin menjadi 2 residu asam sistat, satu pada masing-masing rantai. Rantai ini kemudian dipisahkan dan deret masing-masing ditentukan. Pengamatan deret asam amino kedua rantai tidak memperlihatkan pola yang nyata atau suatu pengulangan adanya asam amino tertentu, tambahan pula deret kedua rantai cukup berbeda. Penentuan deret asam amino rantai insulin yang berhasil baik ini telah mendorong penelitian intensif mengenai hubungan diantara struktur insulin yang diisolasi dari berbagai spesies, dan aktivitas biologinya dalam menjalankan metabolisme gula. Kedua rantai A dan B insulin diperlukan bagi aktivitas biologi, lebih jauh lagi jembatan disulfida harus utuh. Penggantian sebagian atau kedua rantai oleh pemotongan selektif  menyebabkan hilangnya beberapa atau semua aktivitas molekul. Walaupun insulin yang diisolasi dari pankreas beberapa spesies, sebagai contoh sapi, babi, kambing, dan ikan paus, merupakan hormon aktif di dalam manusia dan dipergunakan dalam pengobatan pasien penyakit diabetes, senyawa ini tidak identik dengan insulin manusia. Yang nyata adalah bahwa pada posisi tertentu pada masing-masing insulin, asam amino yang ditemukan selalu sama walaupun spesies sumber insulin berbeda. Akan tetapi, pada posisi lain asam amino mungkin berbeda dari satu spesies ke spesies lain. Pengamatan ini secara kuat menunjukkan bahwa aktivitas insulin tergantung kepada deret asam amino pada rantai polipeptidanya, di samping kepada ikatan antar rantai pada titik-titik tertentu.

Insulin digunakan dalam pengobatan beberapa jenis diabetes mellitus. Pasien dengan diabetes mellitus tipe 1 bergantung pada insulin eksogen (disuntikkan ke bawah kulit atau subkutan) untuk keselamatannya karena kekurangan absolut hormon tersebut. Pasien dengan diabetes mellitus tipe 2 memiliki tingkat produksi insulin rendah atau kebal insulin, dan terkadang membutuhkan pengaturan insulin bila pengobatan lain tidak cukup untuk mengatur kadar glukosa darah.

Gambar 13. Struktur Insulin

1. Protein sebagai protein pertahanan

Banyak protein mempertahankan organisme dalam melawan serangan oleh spesies lain atau melindungi organisme tersebut dari luka. Imunoglobulin atau antibodi pada vertebrata adalah protein khusus yang dibuat oleh limfosit yang dapat mengenali dan mengendapkan atau menetralkan serangan bakteri, virus, atau protein asing dari spesies lain. Fibrinogen dan trombin merupakan protein penggumpal darah yang menjaga kehilangan darah jika sistem pembuluh terluka. Bisa ular, toksin bakteri, dan protein tumbuhan beracun, seperti risin, juga tampaknya berfungsi di dalam pertahanan tubuh.

Contohnya adalah antibodi. Molekul antibodi muncul di dalam serum darah dan jaringan tertentu spesies vertebrata sebagai reaksi terhadap injeksi suatu antigen, protein, atau makromolekul asing lain. Antibodi merupakan molekul protein berbentuk-Y yang mengandung empat rantai polipeptida. Molekul ini mempunyai sisi pengikat yang bersifat komplementer terhadap bentuk struktur spesifik molekul antigen. Molekul antibodi mempunyai dua sisi pengikat yang membuatnya mampu membentuk kisi-kisi tiga dimensi molekul antibodi dan antigen secara berganti-ganti. Antibodi bersifat sangat spesifik tehadap protein asing yang menimbulkan pembentukannya. Tiap antigen dapat menimbulkan jenis antibodi spesifik masing-masing yang akan mengenali dan bergabung hanya dengan antigen yang menimbulkan pembentukannya atau molekul lain yang berdekatan. Ribuan atau jutaan jenis antigen yang masuk akan merangsang dibentuknya ribuan atau jutaan jenis antibodi pula. Setiap detik, sekitar 2000 molekul antibodi diproduksi oleh sel limfosit B. Salah satu contoh yang melibatkan antibodi adalah ketika kulit terkena infeksi karena luka maka akan timbul nanah. Nanah ini merupakan sel darah putih penghasil antibodi yang mati setelah berperang melawan antigen.

Gambar 14. Antibodi

1. Protein Lain

Terdapat banyak protein lain yang fungsinya agak eksotik dan tidak mudah diklasifikasikan. Merupakan hal yang luar biasa bahwa semua protein ini dengan sifat dan fungsi yang amat berbeda terbuat dari 20 asam amino yang sama. Monelin, suatu protein tanaman dari Afrika yang mempunyai rasa yang amat manis. Protein ini sedang dipelajari sebagai pemanis makanan yang tidak menggemukkan dan tidak beracun untuk manusia. Plasma darah beberapa ikan Antartika mengandung protein antibeku yang melindungi darah ikan dari pembekuan. Persendian sayap beberapa insekta dibuat dari protein resilin, yang bersifat hampir sempurna elastis.

DAFTAR PUSTAKA

Lehninger, A. L., 1988, Dasar-Dasar Biokimia Jilid I, Erlangga, Jakarta

Shiddieqy, I., 2009, Kuat Berpuasa dengan Susu, diakses dari http://pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/pikiranrakyat-20090903-kuatberpuasadengansusu.pdf, diakses pada 3 Oktober 2009

Voet, D., and Voet, J. G., 1990, Biochemistry, John Willey & Sons, Inc., New York

Zulfikar, 2008, Kimia Kesehatan, diakses dari www.ilmuku.com/file.php/1/kimia-kesehatan_3_zulfikar.pdf, diakses pada 3 Oktober 2009