MAKALAH: METABOLISME PROTEIN

                                                                     MAKALAH

METABOLISME PROTEIN

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

            Protein merupakan salah satu zat gizi makro yang penting bagi kehidupan manusia selain karbohidrat dan lemak. Kata protein berasal dari bahasa yunani “protos” yang berarti yang paling utama. Protein dikaitkan dengan berbagai bentuk kehidupan, salah satunya enzim yang dibuat dari protein. Tidak ada kehidupan tanpa adanya enzim yang terdapat dalam berbagai jenis dan fungsi yang berbeda didalam tubuh manusia.

Pada tubuh manusia, protein juga dapat ditemukan pada rambut, kuku, otot, tulang dan hampir di seluruh bagian dari jaringan tubuh. ketika kita bernapas sehingga darah mengalir ke seluruh tubuh, menggerakkan tangan dan melepaskannya, kita sedang menggunakan beberapa jenis protein tubuh, yaitu hemoglobin, kolagen, dan myosin.

Dari mana kita memperoleh bahan untuk membentuk berbagai jenis protein yang dibutuhkan oleh tubuh? berbagai jenis protein ini kita peroleh dari berbagai makanan sumber protein baik yang berasal dari hewan maupun tumbuh-tumbuhan. Selanjutnya tubuh kita memecah protein dari makanan menjadi unit terkecil, yaitu asam amino yang dibawa ke dalam sel untuk kemudian digunakan untuk membentuk berbagai jenis protein yang dibutuhkan oleh tubuh. proses pemecahan protein tersebut  disebut metabolisme protein.

Metabolisme adalah proses pencernaan zat-zat gizi didalam tubuh untuk menghasilkan energy atau untuk pembentukan struktur tubuh. Suatu rentetan kimia dari awal hingga akhir yang terjadi dalam metabolisme dinamakan jalur metabolisme. Jalur metabolisme terdiri atas reaksi-reaksi anabolisme dan katabolisme. Reaksi anabolisme adalah reaksi membangun dari ikatan sederhana ke ikatan lebih besar dan kompleks misalnya glukosa diubah menjadi glikogen, asam lemak dan gliserol menjadi trigliserida, serta asam amino menjadi protein. Proses anabolisme memerlukan energy.

B.     Rumusan Masalah

a.       Apa manfaat protein bagi tubuh manusia?

b.      Bagaimana pengelompokan asam amino

c.       Bagaimana proses metabolisme protein dalam tubuh?

 

C.    Tujuan

a.       Mengetahui manfaat protein bagi tubuh manusia

b.      Mengetahui pengelompokan asam amino

c.       Mengetahui proses metabolisme protein dalam tubuh

 

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Protein Dalam Makanan

Protein dalam makanan nabati terlindung oleh dinding sel yang terdiri atas selulosa, yang tidak dapat dicerna oleh cairan pencernaan kita, sehingga daya cerna sumber protein nabati pada umumnya lebih rendah dibandingkan dengan sumber protein hewani. Memasak makanan dengan memasakannya akan merusak dan memecahkan dinding sel tersebut, sehingga protein yang terdapat didalam sel menjadi terbuka dan dapat dicapai oleh cairan pencernaan dan gastrointestinal.

Protein hewani pada umumnya mempunyai kualitas (nilai gizi) lebih tinggi dibandingkan Dengan protein nabati. Namun demikian campuran beberapa bahan makanan sumber protein nabati dapat menghasilkan komposisi asam amino yang secara keseluruhannya mempunyai kualitas cukup tinggi. Bahan makanan sumber protein nabati.

Campuran nasi dengan kacang kedele atau hasil oleh kedele memberikan komposisi asam-asam amino yang bernilai gizi tinggi karena pengaruh saling suplementasi. Juga bubur kacang hijau dengan ketan hitam yang banyak dijual di warung-warung di tepi jalan jalan di kota-kota di pulau jawa jawa adalah komposisi yang baik untuk mendapatkan campuran asam-asam amino bernilai protein tinggi,

Juga mie bakso merupakan makana  rakyat yang bernilai protein tinggi, karena protein terigu di dalam mie campur dengan protein daging atau ikan di dalam baksonya

Kedua jenis makanan tersebut disukai rakyat dan dijual dengan harga yang terjangkau oleh daya beli masyarakat banyak yang membutuhkannya sebaiknya kedua jenis makanan rakyat itu digalakkan dan disebarkan lebih meluas lagi kesegala bagian tanah air kita ini.

 

B.     Manfaat protein

Secara umum protein berfungsi antara lain untuk pertumbuhan, pembentukan komponon structural, pengangkut dan penyimpan zat gizi, enzim, pembentukan antibody, dan sumber energy.

a.       Pertumbuhan dan pembentukan komponen stuktural serta ikatan esensial

Protein yang berasal dari makanan berfungsi menyediakan asam amino esensial untuk sintesis protein jaringan. Selain itu, protein juga enyediakan nitrogen (N dari guugus amin) untuk sintesis asam amino non esensial, asam nukleat, proteoglikan, dan molekul lain yang diperlukan.

Komponen structural yang dibentuk dari protein antara lain adalah matriks intra sel, otot, tulang, kuku, kulit, kertin, aktin, dan kolagen. Untuk pembetukan dan pertumbuhan otot di perlukan jumlah dan campuran asam amino yang tepat, demkian juga untuk perbaikan dan pemeliharaan. Untuk pembentukan beberapa jenis jaringan tubuh diperlukan asam amino tertentu dalam jumlah besar. Sebagai contoh, rabut, kulit, dan kuku membutuhkan lebih banyak asam amino yang mengandung sulfur. Contoh lain adalah aktin yang menyediakan dan mendukung struktur sel yang dalam skala besar membuat tubuh bergerak. Sedangkan ikatan protein yang esensial antara lain adalah hemoglobin, bahan-bahan yang berperan dalam penggumpalan darah, dan fotoreseptor pada mata asam amino juga dapat menjadi precursor produk non-protein, antara lain  triptofan sebagai precursor niasin dan engantar saraf serotonin, tirosin sebagai prekursor katekolamin, melanin, dan hormon tiroid.

b.      Hormone dan penyampai pesan

Bebeapa jenis hormon eperti insulin, efinepsin, danhormon tiroid adalah protein. Hormone-hormon ini berfungsi sebagai katalisator atau membantu perubahan-perubahan biokimi yang terjadi di dalam tubuh. hormone perubahan adalah salah satu jenis hormone yang disebut juga sebagai protein penyampaian pesan (protein messengger) yang berfungsi  menyampaikan pesan untuk mengkoordinasi proses biologi diantara berbagai sel, jaringan, dan organ yang berbeda.

c.       Enzim

Berbagai jenis enzim yang membantu ribuan reaksi-reaksi biokimia yang terjadi didalam sel atau bertindak sebagai katalisator adalah protein. Sebagai contoh adalah fenilalanin hidroksilase yang merupakan enzim yang mengonfersi asam amino fenilalanin menjadi asam amino yang lain yaitu tirosin. Ezim juga dapat berfungsi membantu pembentukan molekul baru dengan cara membaca informasi kode genetic yang disimpan di DNA.

d.      Pembentukan antibody

Infeksi adalah salah satu factor selain asupan energy dan zat gizi yang memengaruhi status gizi seorang anak. Masih tingginya angka kematian anak dan stunting di Indonesia di pengaruhi juga oleh tingginya revalensi penykit infeksi, misalnya infeksi saluran pernafasan atas, TBC, dan diare. Kemampuan tubuh melawan penyakit infeksi bergantung dengan kemampuan tubuh menghasilkan anti bodi yang akan memerangi mikro organisme yang menyebabkan infeksi.

Anti bodi adalah potein yang mengikat partikel-partikel asing berbahaya yang memasuki tubuh manusia misalnya firus dan bakteri untuk melindungi tubuh dari pengaruh yang membahayakan kesehatan sebagai contoh adalah imunoglobulin G yang merupakan anti bodi yang beredar didalam darah dan mendeteksi partikel asing yang membahayakan kesehatan manusia.

e.       Mengangkut dan menyimpan zat gizi

Protein memegang peranan penting dalam mengangkut dan menyimpan zat-zat gizi di dalam tubuh. protein pengikat-reptinol atau retinol binding protein ( RBP), transferrin dan lipoprotein adalah protein yang mengangkut vitamin A, zat besi, mangan, serta lipida. Protein pengangkut ini dapat mengangkut zat-zat gizi dari saluran cerna kedalam darah, jaringan, dan disel di dalam tubuh. sedangkan fertin adalah bentuk simpanan zat besi yangjuga adalah protein. Ferritin mengikat dan membawa atom dn molekul kecil lainnya didalam sel dan di seluruh tubuh.

f.       Mengatur keseimbangan air dan asam basa

Protein yang membantu yang menjaga keseimangan air di dalam tubuh dengan mengatur distribusi cairan secara tidak langsung. Adapun alasan mengapa protein dapat membantu mengatur distribusi cairan di dalam tubuh adalah besarnya molekul protein dan daya tariknya terhadap air (hidrofilik). Keseimbangan antara asam dan basa juga dijaga oleh protein. Protein tubuh bertindak sebagai buffer dengan menjaga PH dalam keadaan konstan pada sebagian besar  jaringan tubuh, yaitu PH netral atau sedikit alkali (PH 7,35-7,45).

g.      Sumber energy

Sebagai sumber energy 1g protein dan karbohidrat sama menghasilkan 4 kalori. Namun, protein felatif lebih mahal dilihat dari segi harga bahan makanan sumber protein serta proses metabolismenya. Protein dapat menyediakan energy (adenosine trifosfat atau ATP)untuk aktifitas tubuh dari rangka karbon atau katabolisme asam amino. Protein juga dapat menyediakan alanine dan asam amino lainnya untuk dikonfersi menjadi glikosa atau glikogen.

 

C.    Pengelompokan Asam Amino

Ada beberapa cara pengelompokan asam amino. Ada 4 kelas pengelompokan saam amino, yaitu non-polar, polar, asam, dan basa. Berdasarkan bentuk dan kemampuan fisik, asam amino dapat dikelomokan kedalam asam amino netral, mengandung sulfur, siklik, aromatic, basa, asam. Yang termasuk asam amino netral adalah glisin, alanine, valin, leusin, isoleusin, serin, dan treonin. Sedangkan yang termasuk asam amino yang mengandung sulfur adalah sistein dan metionin. Prolin merupakan asam amino siklik. Yang termasuk asam amino aroatik adalah fenilalanin, tirosin, triptofan, dan histidin. Sedngkan yang termasuk asam amino basa adalah lisin, ornitin, dan arginine. Terakhir, asam glutamate, glutamin asam, aspartate, dan aspargin termasuk kelompok asam amino asam.

Dari segi gizi asam amino sering dikelompokan menjadi asam amino esensial, non-esensial, da esensial bersyarat. Dari 20 jenis asam amino terdapat 9 jenis asam amino yang dapat di sentesis di dalam tubuh dari asam amino lainnya atau prekursor. Asam amino kelompok ini disebut asam amino non esensial. Kekurangan asam amino ini dalam diet atau makanan sehari-hari tidak mempengaruhi pertumbuhan dan kesehatan. Selain itu, ada 9 jenis asam amino yang tidak diketahui mekanisme sintesisnya di dalam tubuh manusia sehingga disebut esensial dan harus di sediakan dari diet atau makanan sehari-hari, yaitu isoleusin, leusin, lisin, metionin,fenilalanin, treoni, triptofan, valin dan histidin. Kebutuhan asam amino histidin telah diketahui khususnya untuk bayi, tetapi mungkin sebagian kecil histidin juga diperlukan untuk orang dewasa sampai saat ini, kebutuhan akan asam amino histidin belum terbukti untuk orang dewasa sehat.

Beberapa asam amino non-esensial mungkin menjadi esensial pada kondisi tertentu sehingga disebut kelompok asam amino esensial bersyarat. Kondisi tersebut adalah ketika sintesis menjadi terbatas atau ketersediaan prekursor tidak kuat memenuhi kebutuhan. Selaian 20 asam amino yang dapat dikenali oleh tRNA ketika membentuk menjadi protein terdapat asam amino lain yang memiliki fungsi metabolic didalam tubuh. sebagai contoh adalah ornithine dan sitrulin yang berikatan dengan arginine melalui siklus urea. Karena tidak terdapat tRNA untuk mengkode asam amino kelompok ini, asam amino tersebut tidak dapat digunakan ketika protein asam amino ini di pecah.

Pengelompokan Asam Amino

Asam Amino Netral

Netral                                                                      CH₃

HCH   COOH   CH₃CH   COOH    HO    CH₂CH    COOH  HO    CHCH   COOH

NH₂                       NH₂                                   NH₂                                 NH₂

Glycine                 Alanine                               Serine                        Threonine

Asam Amino Netral Rantai Bercabang

 

            CH₃                           H₃C                                            H₃C

CH₃CH₂CHCHCOOH                 CHCHCOOH                           CHCH₂CHCOOH

                  NH₂                     H₃C      NH₂                               H₃C           NH₃

       Isoleucine                           Valine                                       Leucine

Asam Amino Yang Mengandung Sulfur

HS     CH₂CH     COOH           CH₃      S      CH₂CH₂CH      COOH

                NH₂                                                            NH₂

      Cysteine                                                                                                                         Methionine

Asam Amino Rantai Aromatik

  CH     CH                                                 CH   CH

CH              C    CH₂CHCOOH      HO    C                C   CH₂OH   COOH

    CH   CH              NH₂                            CH   CH              NH₂

Phenylalanine                                              Tyrosine

CH   CH

CH      C   C    C   CH₂   CH   COOH    CH    C   CH₂CH    COOH

 CH   C             CH        NH₂                N         NH     NH₂

                 N                                           CH

                 H

          Typtophan                                        Histidine

 

Asam Amino Basa

H2N   CH₂CH₂CH₂CH₂CH   COOH   H₂N   C  NH   CH₂CH₂CH₂CH₂CH   COOH

                                     NH₂                        NH₂₊                              NH₂

                            Lysine                                   Arginine

 

 

Asam Amino Asam

HOOCCH₂CH₂CH₂CH   COOH            HOOCCH₂CH   COOH 

                                  NH₂                                                         NH₂

                        Glutamic Acid                         Aspartic Acid

 

  O                                                   O

     CCH₂CH₂CH   COOH                    CCH₂CH    COOH

H₂N          NH₂                            H₂N    

             Glutamine                                  Asparagine

Asam Amino Siklik

    H₂C    CH₂                                HO   CH   CH₂

 

 H₂C           CH   COOH               H₂C          CH     COOH

           N

           H                                                N

                                                              H

      Proline                                   Hydroxyproline

Table pengelompokan asam amino

 

Kelompok Esensial	Kelompok Non-Esensial	Kelompok Non-Esensial Bersyarat	Beberapa Asam Amino Penting
Isoleusin	Alanine	Sistein	Sitrulin
Leusin	Arginine	Tirosin	Homosistein
Lisin	Asam Aspartate		Hidroksilin
Metionin	Asparagine		Hidroksiprolin
Fenilalanin	Asam Glutamate		3-Metilhistidin
Treonin	Glutamin		Ornitin
Triptofan	Glisin
Valin	Prolin
Histidin	Serin

 

A.    Metabolisme Protein

Di dalam rongga mulut, protein makanan belum mengalami proses pencernaan. Baru di dalam lambung terdapat enzim pepsine dan HCl yang bekerja sama memecah protein makanan menjadi metabolite intermediate tingkat polypeptida, yaitu peptone albumosa dan proteosa.

Sebagian kecil protein atau sekitar 10-20% mulai dicerna dilambung dan menghasilkan oligopeptida, polipeptida, dan asam amino. Semua protein dari makanan mula-mula masuk melalui usus, kemudian kehati melalui aliran darah portal. Di dalam duodenum protein makanan yang sudah mengalami pencernaan persial itu dicerna lebih lanjut oleh enzim yang berasal dari cairan pancreas dari dinding usus halus. Pancreas menghasilkan enzim-enzim proteolitik trypsine dan chemotrypsine, sedangkan sekresi dinding usus halus mula-mula disangka hanya terdiri atas satu enzim yang diberi nama erepsine, tetapi kemudian bahwa erepaine tersebut merupakan campuran dari sejumlah enzim-enzim oligopeptidase, yaitu yang memecah ikatan-ikatan oligopeptida. Oleh erepsine, oligopeptida dipecah lebih lanjut menjadi asam amino. Cairan empedu tidak mengandung enzim yang memecah protein.

Enzim-enzim tersebut di sekresi dalam bentuk tidak aktif kemudian diaktifkan dengan berbagai cara. Protein dipecah menjadi bentuk peptide yang lebih kecil dengan enzim proteolitik yang menargetkan asam amino tertentu. Ketika enzim tripsin sudah aktif, tripsin akan berikatan dengan protein pada posisi lisin atau arginine, kemudian memecah protein memnjadi peptide dengan jumlah rantai karbon 2 hingga 20 atau menghasilkan lebih banyak asam amino. Adapun pepsin akan memecah protein dengan menargetkan posisi asam amino leusin dan fenilalanin.

Pada beberapa tumbuhan, misalnya kedelai, memiliki protein inhibitor atau penghambat yang terdenaturasi atau tidak berfungsi dalam keadaan dimasak. Pemberian makan tikus dengan kedelai mentah mengakibatkan hipertropi pancreas. Hal ini mungkin di sebabkan oleh hipersekresitripsin yang berikatan dengan protein kedelai, tetapi tidak dapat memecahnya.

Penyerapan asam amino bebas dari usus ke mukosa dilakukan melalui transpor aktif dengan menggunakan pengangkut yang spesifik untuk setiap asam amino yang berbeda. Pada waktu yang sama dipeptida dan tripeptida diserap ke mukosa usus, kemudian dihidrolisis oleh peptida hydrolase yang terdapat di brush border dan sitosol mukosa sel berbeda dengan yang membawa asam amino. Ada seperempat protein yang dimakan yang diserap sebagai dipeptide dan tripeptida.

A.    Defisiensi protein

Kekurangan protein banyak terdapat pada masyarakat social ekonomi rendah. Kekurangan protein murni pada stadium berat menyebabkan kwashiorkor pada anak-nak dibawah lima tahun (balita). Istilah kwashiorkor pertama kali diperkenalkan oleh Dr. Cecily Williams pada tahun 1993 ketika ia menemukan keadaan ini di Ghana, Afrika. Dalam bahasa Ghana kwashiorkor artinya penyakit yang diperoleh anak pertama, bila anak kedua sedang ditunggu kelahirannya. Kekurangan protein sering ditemukan secara bersamaan dengan kekurangan energy yang menyebabkan kondisi yang dinamakan marasmus. Sindroma gabungan antara dua jenis kekurangan ini dinamakan Energy-protein malnutrision/ EPM atau kurang energy protein /KEP atau kurang kalori protein/ KKP. Sindrom ini merupakan salah satu masalah gizi di Indonesia.

a.       Kwashiorkor

Kwashiorkor lebih banyak terdapat pada usia dua hingga tiga tahun yang sering terjadi pada anak yang terlambat menyapih sehingga komposisi gizi makanan tidak seimbang terutama dalam hal protein. Kwashiorkor dapat terjadi pada konsumsi energy yang cukup atau lebih . Gejalanya adalah pertumbuhan terhambat, otot-otot berkurang dan melemah, edema, muka bulat seperti bulan (moonface)  dan gangguan psikomotor. Edema terutama pada perut, kaki dan tangan merupakan ciri khas Kwashiorkor dan kehadirannya erat berkaitan dengan albumin dan serum. Anak apatis, tidak ada nafsu makan, tidak gembira, dan suka merengek. Kulit mengalami depigmentasi, kering, bersisik, pecah-pecah dan dermatosis. Luka sukar sembuh. Rambut mengalami depigmentasi, menjadi lurus, kusam, halus, dan mudah rontok (rambut jagung). Hati membesar dan berlemak, sering disertai anemia, dan xeroftalmia. Kwashiorkor jarang ditemukan pada orang dewasa.

b.      Marasmus

Marasmus berasal dari bahasa yunani yang berarti wasting/merusak. Marasmus pada umumnya merupakan penyakit pada bayi (dua belas bulan pertama), karena terlambat diberi makanan tambahan. Penyakit ini dapat terjadi karena penyapihan mendadak, formula pengganti ASI terlalu encer dan tidak higienis. Atau sring terkena infeksi terutama gastroenteritis. Marasmus berpengaruh jangka panjang terhadap mental dan fisik yang sukar diperbaiki.

Marasmus adalah penyakit kelaparan dan terdapat banyak diantara kelompok social ekonomi rendah di sebagian besar Negara sedang berkembang dan lebih banyak daripada kwashiorkor. Gejalanya adalah pertumbuhan terhambat, lemak dibawah kulit berkurang serta otot-otot berkurang dan melemah. Berat badan lebih terpengaruh daripada ukurankerangka seperti panjang, lingkar kepala dan lingkar dada. Berkurangnya otot dan lemak dapat diketahui dari pengukuran lingkar lengan, lipaan kulit daerah bisep, trisep, scapula, dan umbilikal. Anak apatis dan terlihat seperti sudah tua, tidak ada ederma. Tetapi seperti pada kwashiorkor kadang-kadang terjadi perubahan pada kulit, rambut dan pembesaran hati. Anak sering kelihatan waspada dan lapar. Sering terjadi gastroenteritis yang diikuti oleh dehidrasi, infeksi saluran pernapasan, tuberculosis, cacingan berat, dan penyakit kronis lainnya.

       

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Protein adalah salah satu zat makro yang penting karena fungsinya secara umum untuk pertumbuhan selain sebagai sumber energi. Sedangkan secara khusus, fungsi protein sebagai komponen penting tubuh manusia ialah enzim, komponen membrane dan pengangkut, molekul pengangkut darah, matriksintrasel, otot, tulang, kuku, rambut, keratin, kolagen, serta beberapa hormon.

Struktur dasar protein adalah asam amino yang menjadi satu melalui ikatan peptide. Jenis asam amino esensial atau “indespensable” adalah asam amino yang harus disediakan dari makanan sehari-hari, yaitu isoleusin, leusin, lisin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofan, valin dan histidin.

Sebagian kecil protein atau sekitar 10-20% mulai dicerna dilambung dan menghasilkan oligopeptida, polipeptida, dan asam amino. Semua protein mula-mula masuk melalui usus, kemudian kehati melalui aliran darah portal. Pencernaan protein dimulai dengan disekresinya pepsin, enzim proteolitik pankreas dan mukosa usus halus. Enzim-enzim tersebut disekresi dalam bentuk tidak aktif yang kemudian diaktifkan dengan berbagai cara. Protein dipecah menjadi bentuk peptide yang lebih kecil dengan enzim proteolitik yang menargetkan asam amino tertentu. Penyerapan asam amino bebas dari usus ke mukosa dilakukan melalui transpor aktif dengan menggunakan pengangkut yang spesifik untuk setiap asam amino yang berbeda. Pada waktu yang sama dipeptida dan tripeptida diserap ke mukosa usus, kemudian dihidrolisis oleh peptida hidrolase yang terdapat di brush border dan sitosol mukosa sel. Protein tubuh selalu dalam kondisi yang konstan atau stabil.

Defisiensi protein: Kwashiorkor dan marasmus.