Biomolekul Protein

Pada pembahasan sebelumnya kita telah membahas terkait beberapa biomolekul, diantaranya ada gula, karbohidrat, protein, dan asam amino. Pada pembahasan kali ini kita akan lebih memfokuskan pada protein.

Protein sendiri adalah berasal dari bahasa yunani yaitu “proton” yang dapat diartikan sebagai “yang paling utama”. Protein ini termasuk kedalam senyawa organik kompleks yang mana ia memiliki bobot molekul yang tinggi. protein ini terdiri dari beberapa asam amino yang mana antar asam amino yang satu dengan yang lain dihubungkan dengan suatu ikatan yang disebut ikatan peptida.

Protein ini memiliki beberapa struktur yaitu struktur primer, struktur sekunder, struktur tersier, dan struktur kuartener yang  masing-masing memiliki bentuk yang berbeda.

Berdasarkan asam amino yang menyusun, protein ini dapat dibedakan menjadi tiga macam, diantaranya

1.      Protein sempurna

Proteini jenis ini memiliki kandungan asam amino yang sangat lengkap. Protein jenis ini umunya dditemukan pada protein hewani, atau seperti albumin pada putih telur.

2.      Protein kurang sempurna

Protein yang termasuk golongan ini memiliki asam amino yang jumlahnya sidikit walaupun lengkap. Hal ini menyebabkan protein ini hanya bisa mempertahankan keperluan jaringan yang telah ada tapi tidak bisa mendukung pertumbuhan. Seperti gladin pada gandum.

3.      Protein tidak sempurna

Protein jenis ini tidak bisa mencukupi pertumbuhan karna hanya memiliki asam amino yang sangat terbatas. Seperti zein pada jagung.

Protein banyak sekali memberikan manfaat bagi tubuh makhluk hidup. Maka dari itu pemenuhan sumber makanan yang kaya akan protein sangat dibutuhkan. Berikut beberapa sumber makanan yang kaya akan protein yang terbagi menjadi protein hewani dan nabati.

1.      Protein Hewani

Protein hewani dikatakan sebagai protein yang dapat ditemukan dari hewan. Meskipun protein hewani ini mengandung mutu protein yang lebih baik, tapi protein hewani ini juga umunya memiliki kandungan kolesterol yang cukup tinggi.

Telur

Telur merupakan protein nabati yang memiliki kandungan protein yang berbeda antara putih dan kuning telur. Kuning telur mempunyai kandungan lebih tinggi dibandingkan kandungan protein yang ada pada putih telur.

Susu

Selain telur, susu juga memiliki kandungan protein yang besar. protein yang dimiliki oleh susu ini berbeda berdasarkan jenis susunya.

Daging Unggas dan Daging Ruminansia

Ikan

2.      Protein Nabati

Tahu Tempe

Tahu dan tempe merupakan sumber protein yang berasar dari bahan baku berupa kedelai. Tahu mengandung protein 10,9 gram per 100 gramnya sedangkan tempe mengandung 20,8 gram.

Kacang Kedelai

Kacang kedelai merupakan sumber protein yang dapat dikonsumsi secara langsung atau diolah menjadi beberpa makanan seperti susu kedelai, tahu, dan tempe. Setiap 100 gram kacang kedelai mengandung 40,4 gram protein.

Kacang Polong

kacang polong juga memiliki kandungan protein yang tinggi ysitu 8 gram setiap satu gelas kacang polong. Kacang polong juga mengandung leusin yang merupakan asam amino esensial yang sangat dibutuhkan oleh tubuh untuk kelancaran metabolisme.

Proses Masuknya Protein dalam Tubuh

Protein ini akan masuk ke tubuh melalui mulut yang mengalami proses kunya mengunyah agar makanan tersebut menjadi lebih kecil sehinggan proses pencernaan dapat berjalan dengan lancar. Protein ini akan diubah menjadi bentuk yang jauh lebih kecil dan sederhana yaitu menjadi asam amino dengan bantuan suatu enzim yaitu enzim protease. Asam amino bukanlah ukuran yang paling kecil masih ada ukuran yang lebih keci lagi yaiti sebagai peptida. Pengubahan dari asam amino menjadi peptida ini diperlukan kjuga bantuan enzum yaitu enzum pepsin. Meskipun bentuk itu sudah kecil dan sederhana, namun proses penyerapan oleh tubuh belum bisa dilakukan dah harus dilakukan proses pencernaan lebih lanjut menjadi bentuk lebih sederhana lagi. Proses perubahan menjadi bentuk yang lebih sederhana atau menguraikan asam amino dan protein lagi ini akan memerlukan beberapa enzim diantaranya enzim tripsin, kimotripsin, dan karboksipeptidase. Bentuk sederhana dari asam amino yang diperoleh ini akan diserap oleh usus halus tepatnya dibagian vilii dan mikrovili. Setelah dilakukan proses penyerapan itu, asam amino ini akan ikut serta masuk ke aliran darah dengan beberapa nutrisi yang dibutuhkan tubuh lainnya dan aliran darah ini akan membagikan asam amino keseluruh sel dan bagian tubuh yang membutuhkan. Apanila jumlah asam amino ini berlebih, maka akan dioksidasi untuk menghasilkan energi melalui suatu proses yaitu respirasi. Adapun hasil akhir dari proses respirasi yang emnggunakan asam amino ini adalah CO_2, H₂O, NH_3, dan NH₄OH. Yang mana masih-masing akan dikeluarkan oleh tubuh. Dimana CO_2, H₂O akan diangkut ke paru-paru untuk dikeluarkan dari tubuh, H₂O juga dapat dikeluarkan melalui kulit dalam bentuk keringat. Sedangkan NH_3, dan NH₄OH akan diubah menjadi urea dahulu di organ hati karena senyawa ini adalah senyawa toksik yang membahayakan sel. Nantinya setelah dalam bentuk urea akan dikeluarkan dalam bentuk urin.

Permasalahan

1.      Kebanyakan orang mengkonsumsi telur dengan cara memasaknya setengah matang dengan tujuan agar protein dan gizinya tidak berkurang. Namun, ada beberapa kasus terkait keracunan telur setengah matang. Lalu bagaimana sebaiknya memasak telur yang benar agar kandungan proteinnya tidak hilang atau menurun serta tidak menyebabkan keracunan?

2.      Tahu dan tempe merupakan protein yang sama-sama berasal dari bahan baku berupa kacang kedelai namun memiliki kandungan protein yang berbeda. Mengapa hal itu bisa terjadi? Mohon dijelaskan!

3.      Seperti dijelaskan diatas bahwa proses pencernaan protein ini melibatkan banyak enzim. Lalu jika salah satu fungsi enzim terganggu, apakah akan bermasalah terhadap proses pencernaan itu sendiri? Atau fungsi enzim yang terganggu itu bisa di gantikan dengan enzim lainnya?

Konsep Teoritis Biomolekul yang Meliputi Gula dan Karbohidrat, Asam Amino, dan Protein

Pada pembahasan kali ini kita akan membahas beberapa dari biomolekul yang tidak asing dan sering kita dengar. Sebelum masuk ke bagian dari biomolekul itu, kita bahas terlebih dahulu apa itu biomolekul.

Biomolekul sendiri dapat diartikan sebagai suatu senyawa organik yang sederhana yang memiliki fungsi sebagai pembentuk suatu organisme yang hidup dan mempunyai sifat yang khas sebagai hasil dari aktivitas biologis. Biomolekul ini dapat juga dilihat sebagai turuan dari hirokarbon. Hal ini dikarenan biomolekul ini tersusun atas kerangka dasar yang terdiri dari senyawa karbon dan hidrogen yang dihubungkan melalui suatu ikatan yaitu ikatan kovalen. Biomolekul ini bersifat polifungsional yaitu memilik dua atau lebih gugus fungsi yang berbeda-beda.

Ada beberapa senyawa biomolek yang biasanya dikenal, pada blog kali ini kita akan membahas gula dan karbohidrat, protein, dan asam amino

1.      Karbohidrat

Karbohidrat sendiri berasal dari bahasa latin yaitu sakcharon yang berarti “Gula”. Karbohidrat ini terdiri dari beberapa atom karbon (C) yang dikelilingi oleh atom H₂O. Karbohidrat sendiri  memiliki rumus umum C_n(H₂O)_n.  Karbohidrat ini merupakan sumber energi yang paling utama bagi manusia. Karbohidrat ini dibentuk oleh asam amino, gliserol lemak, ataupun diperoleh dari sumber makanan yang kita makan, ini berlaku baik bagi hewan maupun tumbuhan. Karbohidrat ini dapat dibedakan menjadi monosakarida, disakarida, dan polisakarida.

Golongan monosakarida ini merupakan golongan karbohidrat yang paling sederhana dan tidak dapat dihidrolisis menjadi bentuk karbohidrat yang lain. Monosakarida ini dikatakan sebagai unit pembangun dari karbohidrat yang lain. Monosakarida ini larut dalam air. Contoh dari karbohidrat yang termasuk kedalam monosakarida ini dalah glukosa, galaktosa, dan fruktosa.

Golongan disakarida ini merupakan golongan karbohidrat yang terdiri dari dua unit monosakarida dimana ia dapat dihirolisis menjadi monosakarida. Dalam golongan disakarida ini yang paling penting adalah sukrosa, laktosa, dan maltosa. 

Golongan polisakarida ini merupakan golonhan yang didalamnya tersusun darilebih 10 unit monosakarida baik berantai lurus maupun bercabang.  Berbeda dengan monosakarida dan disakarida, golongan polisakarida ini tidak larut dalam air dikarenakan ukurannya yang besar. golongan polisakarida yang paling penting adalah selulosa, glikogen, dan pati (amilum).

2.      Asam Amino

Asam amino sendiri diartikan sebagai suatu senya yang menjadi kerangka dasar penyusun protein yangmana protein ini akan membentuk sel tubuh baik pada manusia, hewan, maupun pada tumbuhan. Asam amino ini strukturnya mengandung dua gugus yaitu gugus karboksil (-COOH) yang membuat asam amino bersifat asam dan gugus amina (-NH₂) yang membuat asam amino bersifat basa. Asam amino inipada umumnya sering bersifat amfoterik dalam larutan. Pentingnya senyawa asam amino ini adalah karena dia merupakan senyawa utama yang menyusun protein.

Asam amino sendiri dibagi menjadi tiga macam utama yaitu asam amino esensial, asam amino non esensial, dan asam amino conditional. Asam amino esensial merupakan asam amino yang tidak dapat dihasilkan sendiri oleh tubuh, maka dari itu untuk mendapatkannya harus diperoleh dari makanan yang mengandung asam amino esensial. Asam amino nonesensial adalah asam amino yang dapat dihasilkan oleh tubuh, jadi dapat juga diperolah walaupun tidak dari sumber makanan.  Berbeda dengan yang lainnya, jenis asam amino yang ketiga ini adalah asam amino conditional ini merupakan jenis asam amino yang mempunyai syarat dalam mengkonsumsinya. Seperti apabila sedang sakit, terluka, dan mengalami stres.

Apabila tubuh kekurangan asam amino, maka fungsi tubuh kita akan terganggu dan tidak dapat berjalan dengan baik. Salah satu penyakit yang terjadi jika kekurangan asam amino adalah kwashiorkor yang termasuk kedalam penyakit malnutrisi. Namun, konsumsi asam amino yang berlebihan juga tidak baik karena akan membuat proses metabolisme meningkat. Jika dibiarkan, maka akan meningkatkan kadar kolestrol.

3.      Protein

Protein berasal dari bahasa yunani yaitu protos yang berarti”yang paling utama”. Protein ini juga merupakan biomolekul yang paling banyak ditelitit oleh ahli dalam biokimia. Protein ini terdapat banyak hingga bisa dikatakan melimpah di dalam sel makhluk hidup. Kerangka dasar atau pembuat utama protein ini merupakan kumpulan dari asam amino yang saling berhubungan dan dihubungkan dengan ikatan kovalen menjadi sebuah ikatan rangkap. Protein ini berperan penting dalam memperbaiki jaringan pada tubuh makhluk hidup yang mengalami kerusakan, dan juga ia dapat berfungsi sebagai sumber energi walaupun tidak sebesar energi yang diberikan oleh karbohidrat.

Permasalahan

1.      Seperti kita tahu bahwa karbohodrat ini termasuk gula. Dan kita tahu bahwa gula itu mempunyai rasa manis. Coba anda jelaskan struktur dari gula yang bagaimana yang membuatnya mempunyai rasa manis?

2.      Pada umunya, asam amino bersifat amfoterik jika terdapat dalam larutan. Coba anda jelaskan apa yang menyebabkan hal itu dapat terjadi!

3.      Dikatakan bahwa protein dapatmemperbaiki jaringan tubuh yang mengalami kerusakan. Lalu bagaimana cara protein ini dapat memperbaiki jaringan yang rusak pada makhluk hidup?

Senyawa Poliena dan Kaitannya dengan Spektrovotometri Uv-Vis

Pada pembahasan sebelumnya kita telah membahas tentang senyawa poliena dan zat warna. Pada pembahasan ini kita akan membahas tentang kaitan senyawa poliena dan spektro uv vis. Sebelumnya kita ulang dulu apa itu senyawa poliena.

Senyawa poliena adalah senyawa yang didalamnya memiliki ikatan rangkap yang jumlahnya lebih dari dua. Poliena ini merupakan senyawa yang tersusun atas paling sedikit tiga atom karbon yang terdiri dari ikatan rangkap dan ikatan tunggal. Poliena ini termasuk ke dalam kelompok senyawa organik tak jenuh. Poliena ini terdiri dari ikatan rangkap  yang saling berhubungan dalam suatu proses yang disebut dengan proses konjugasi. Dimana proses konjugasi ini akan menyebabkan munculnya sifat optik yang tidak biasa.

Salah satu senyawa poliena yang biasanya berhubungan dengan zat warna terutama zat warna pada tumbuhan adalah karotenoid. Karotenoid ini merupakan senyawa poliena yang memiliki warna yaitu kuning atau orange. Selain itu karotenoid ini juga dapat menghasilkan warna kuning pucat, jingga terang, atau bahkan sampi ke merah tua. Warna yang dihasilkan oleh senyawa ini disebabkan karena proses hubungan antar ikatan rangkap yang disebut proses konjugasi tadi.

Spektrofotometri (spektro uv)

Spektrofotometri merupakan salahsatu cara yang biasa digunakan untuk menganalisis suatu senyawa kimia yang dilakukan didaerah tampak dan didaerah ultraviolet. Alat yang biasa digunakan untuk melakukan analisis dengan cara ini disebut dengan spektrofotomotor. Dimana daerah ultaviolet ini dimaksudkan pada panjang gelombang 200-350 nm. Sedangkan daerah sinar tampak adalah pada panjang gelombang 350-800 nm. 

Spektro uv vis ini memiliki beberapa bagian yaitu

1.      Sumber cahaya, yang digunakan sebagai sinar yang akan diserap oleh alat dan memiliki panjangan gelombang yang bermacam-macam

2.      monokromator, sebagai penyeleksi sinar yang datang, yang akan mengubah cahaya polikromatis menjadi cahaya monokromatis.

3.      Kompartemen sampel, sebagai tempat untuk meletakkan sampel.

4.      Detektor, sebagai penangkap cahaya yang diteruskan oleh sampel menjadi energi listrik.

5.      Read out, membaca energi listrik menjadi bentuk angka.

Permasalahan

1.      Senyawa beta karoten termasuk senyawa poliena yang memiliki warna umum kuning dan orange. Tanaman bayam memiliki beta karoten tetapi tidak berwarna kuning atau orange. Bagaimana itu bisa terjadi dan apa kaitannya dengan spektro uv vis?

2.      Bagaimana alat spektrovotomor ini dapat mendeteksi warna yang ada pada berbagai macam senyawa poliena?

3.      Bagian alat dalam spektrofotomotor ini ada yang namanya monokromator yang berfungsi mengubah cahaya polikromatis menjadi monokromatis. Lalu apabila cahaya ini tidak diubah, apakah akan berpengaruh ke proses selanjutnya?