PERSENTASE TUGAS HASIL ANALISIS PEMBENTUKAN STRUKTUR SEKUNDER DAN TERSIER PADA PROTEIN

Protein merupakan sekumpulan dari asam amino (Total 20 macam) yang bergabung dan berikatan untuk membentuk suatu fungsi dan bentuk tertentu, kali ini kami akan secara khusus membahas struktur Protein dari susunan dasar hingga susunan akhirnya. Dimulai dari susunan dasar yaitu struktur primer hingga struktur kuartener. Saya akan membahas sedikit bagimana struktur primer dari protein tersebut yakni Struktur primer protein merupakan polipeptida menggambarkan : urutan asam amino penyusunnya, serta jembatan disulfida (bila ada). Sedangkan untuk struktur kuartener pada protein tersebut sebagai berikut Struktur kuarterner merupakan interaksi antara beberapa polipeptida tersier, membentuk Protein Globular.  Protein tersier bisa tersusun dari beberapa sub-unit polipeptida yang sama disebut sebagai protomer sedangkan oleh sub-unit berbeda disebut oligomer.

Pada pembahasan arsitektur protein digunakan pembagian empat tingkatan struktur. Struktur primer adalah urutan asam amino. Struktur sekunder berhubungan dengan pengaturan kedudukan ruang residu asam amino yang berdekatan dalam urutan linier. Pengaturan sterik ini memberi struktur periodik. Heliks- dan untai- menunjukkan struktur sekunder. Struktur tersier menggambarkan pengaturan ruang residu asam amino yang berjauhan dalam urutan linier dan pola ikatan-ikatan sulfida. Perbedaan antara struktur sekunder dan struktur tersier tidaklah terlalu jelas. Di samping itu dikenal juga adanya struktur kuarterner dan struktur supersekunder yang akan dibahas sekilas di bagian ini. Dari keempat bentuk struktur yang ada pada protein tersebut pada blog saya kali ini yang akan dibahas yakni hanya dua struktur saja yaitu:

1. Struktur Sekunder
2. Struktur Tersier

Baiklah yang akan dibahas terlebih dahulu:

     1. Struktur Sekunder

Daerah di dalam rantai peptida dapat membentuk struktur reguler, berulang, dan lokal yang tejadi yang terjadi akibat adanya ikatan hidrogen antara atom-atom ikatan peptida Ini berhubungan dengan dengan pengaturan kedudukan ruang residu asamamino yang berdekatan dengan urutan linear. Daerah tersebut yang terkenal dengan struktur skunder mencakup a heliks, b sheet, loop 1,2, dan 3.

a HELIKS

Pada suatu a heliks, terbentuk ikatan hidrogen antara masing-masing atom oksigen karbonil pada suatu ikatan peptida dengan hidrogen yang melekat ke atom nitrogen amida pada suatu ikatan peptida 4 residu asam amino di sepanjang rantai polipeptida. Jika tulang punggung polipeptida ini terpilin dengan jumlah yang sama akan terbentuk struktur coil atau heliks (ulir) reguler di mana masing-masing ikatan peptida dihubungkan dengan ikatan hidrogen ke ikatan residu asam amino di depannya dan 4 asam amino dibelakangnya dalam urutan primer. ^2,3

Berbagai tipe heliks yang terbentuk lewat pemilinan denagn taraf dan arah yang berbeda digambarkan oleh jumlah (n) residu aminoasil perputaran dan jumlah tonjolan / pitch

(p) atau jarak perputaran yang dibentuk heliks sepanjang sumbunya. Heliks polipeptida yang terbentuk dari asam amino kiral (chiral ) akan memperlihatkan kiralitas, yaitu helisk tersebut bisa dominan kanan atau kiri. ²

Gambar 3.   konformasi heliks. (A) Heliks kanan kanan. C: hijau; O: merah; N: biru; H: tidak ditampilkan; ikatan hidrogen: garis putus-putus. (B) Heliks tangan kanan tanpa menunjukkan atom. (c) helix kidal.

Prolin Dapat Menekuk a Heliks

          Rantai  sisi  residu  asam  amino  pada  heliks  mengarah  ke  luar  dari  sumbu sentral. Rantai sisi yang berukuran besar atau rantai yang sisi dengan muatan yang saling tolak menolak dapat mencegah terbentuknya a heliks. Residu prolin menghambat struktur a heliks pada protein karena residu prolin menimbulkan hambatan geometrik akibat adanya struktur cincin dan karena pada ikatan peptida ,nitrogen tidak mengandung atom hidrogen yang diperlukan untuk membentuk ikatan hidrogen   Prolin hanya pas untuk putaran pertama a heliks. Pada bagin lain, residu prolin akan menimbulkan tekukan (bend). Namun tidak semua tekukan dalam a heliks disebabkan prolin. Tekukan kerap terjadi pula pada residu Gly. ^2,3

Ikatan Hidrogen dan Kekuatan Van Der Waals Menstabilkan a heliks

           Mengingat a heliks memiliki energi yang paling rendah dan merupakan konformasi yang paling stabil bagi rantai polipeptida, susunan spasial ini akan terbentuk secara spontan. Stabilitas a heliks terutama terjadi akibat pembentukan ikatan hidrogen dengan jumlah semaksimal mungkin. Nitrogen peptida bekerja sebagai sebagai donor hidrogen,dan oksigen karbonil residu yang dalam barisan letaknya nomer empat dari belakang di dalam pengertian struktur primer bekerja sebagai aseptor hidrogen Interaksi Van der Waals juga memberikan stabilitas tambahan. Atom yang dikemas kuat pada initi a heliks mengadakan kontak van der Waals antara satu sama lain melintasi sumbu heliks tersebut ^2,4,5

a Heliks Dapat Bersifat Amfipatik

Meskipun sering terdapat pada permukaan protein, a heliks dapat pula terbenam seluruhnya atau sebagian dalam bagian interior protein. Heliks yang bersifat amfipatik suatu kasus yang istimewa dimana residu bergeser antara hidrofobik dan hidrofilik sekitar setiap tiga atau empat residu, terdapat pula keadaan dimana a heliks berhadapan dengan dengan lingkungan polar atau nonpolar. Heliks yang amfipatik terdapat dalam lipoprotein plasma samping dalam hormon polipeptida tertentu, dalam bisa (venom), antibiotik, glikoprotein virus HIV dan protein kinase yang diregulasi oleh kalmodulin. ²

Gambar 4. Struktur helixathic helix dari CAP18, yang merupakan molekul yang mampu mengikat endotoksin bakteri. (a) Urutan asam amino dari bagian amphipatik CAP18. Residu hidrofobik dikemas dengan garis merah. (B) Struktur 3D ditentukan oleh resonansi magnetik nuklir. Residu hidrofobik terletak di sisi bawah. PDB ID = 1LYP.

b SHEET

Konformasi reguler yang kedua terdapat pada lembaran yang terlipat struktur b atau

 b pleated sheet. Simbol b menunjukkan bahwa struktur ini merupakan struktur reguler kedua yang dijelaskan.. Istilah lembaran terlipat (pleated sheet) menunjukkan penampakkan stuktur tersebut kalau dilihat dari pinggir atas. ^1,2

Berbeda dengan kumparan a heliks, b sheet terbentuk melalui ikatan hidrogen antara daerah linier rantai polipeptida . Ikatan hidrogen ini terjadi antara oksigen karboil dari satu ikatn peptida dan nitogen dari ikatan peptida lainnya. Ikatan hidrogen dapat terbentuk antara dua ranati polipeptida yang terpisah atau antara anatara dua daerah pada sebuah rantai tunggal yang melipat sendiri. Pelipatan ini sering melibatkan sering melibatkan 4 struktur asam amino yang dikenal sebagai b turn. ^2,3

Gambar 5. Struktur lembaran ditemukan di RNase A. Gambar ini hanya menunjukkan atom-atom tulang punggung, tidak termasuk hidrogen. RNase A mengandung rantai peptida tunggal, yang membuat belokan di persimpangan (tidak ditampilkan) antara 4 dan 6. Oleh karena itu, dua untai anti-paralel.

           2. Struktur Tersier

Struktur tersier menggambarkan pengaturan ruang residu asam amino yang berjauhan dalam urutan linier dan pola ikatan-ikatan disulfida. ¹. Merupakan konformasi tiga dimensi keseluruhannya. Istilah Struktur tersier mengacu pada hubungan spasial antar unsur struktur skunder . pelipatan polipeptida pada suatu domain biasanya terjadi tanpa tergantung pada pelipatan domain lainnya. Stuktur tersier menjelaskan hubungan antara domain ini , cara dimana pelipatan protein dapat menyatukan asam amino yang letaknya terpisah dalam pengertian struktur primer, dan ikatan yang menstabilkan konformasi ini.^2,4

Bentuk protein globular melibatkan interaksi antara residu asam amino yang mungkin terletak sangat jauh satu sama lain pada urutan primer ranati polipeptida dan melibatkan a heliks dan b sheet .Interaksi nonkovalen antara rantai sisi residu asam amino penting untuk menstabilkan struktur tersier dan terdiri dari interaksi hidrofobik dan elektrostatik serta ikatan

hidrogen ^2,3,5

Interaksi hidrofobik sangat penting bagi struktur protein. Asam amino hidrofobik cenderung berikaatn dibagian dalam protein protein globuler tempat asam amino tidak berkontak denagn air, sedang asam amino hidrofilik biasanya terletak di permukaan protein tempat asam amino berinteraksi dengan air sekelilingnya.³

KESIMPULAN ISI BLOG

Sifat-sifat struktural protein dianggap berada dalam empat buah susunan: primer, Sekunder, tersier, dan (hanya untuk protein oligomerik) kuaterner. Struktur primer, rangkaian asam amino dikode dalam gen. Struktur skunder dan tersier yang berkenaan dengan konformasi protein yang keberadaannya dimungkinkan lewat ikatan peptida, ditentukan oleh

stuktur primer. Struktur skunder menjelaskan menjelaskan pelipatan rantai polipeptida menjadi multiplikasi motif terikat terikat hidrogen seperi struktur a heliks, b sheet. Struktur tersier berkenaan dengan hubungan antar domain struktural skunder dan antar residu yang letaknya terpisah jauh dalam pengertian struktur primer. Struktur kuartener yang hanya terdapat dalam protein dengan dua atau tiga rantai polipeptida (protein oligomerik) menjelaskan titik kontak dan hubungan lainnya antara polipeptida atau subunit ini

PERMASALAHAN

1. Sebutkan  2 metode untuk menentukan struktur dari protein?
2. Jelaskan secara singkat mengenai perbedaan struktur protein dan fungsinya?
3. Bagaimana cara memperoleh kristal ptotein dalam teknik kristalografi sinar-X?
4. Jelaskan 3 prinsip dasar kristalografi sinar-X!

REAKSI-REAKSI SPESIFIK PADA NUKLEOTIDA

PENDAHULUAN

Nukleotida adalah bahan penyusun dua makromolekul penting (asam nukleat) dalam organisme yang hidup yang disebut DNA dan RNA. Mereka adalah bahan genetik dari suatu organisme, dan bertanggung jawab untuk meneruskan karakteristik genetik dari generasi ke generasi.

Selanjutnya, mereka penting untuk mengendalikan dan menjaga fungsi sel.

Selain dua makromolekul ini, ada nukleotida penting lainnya. Sebagai contoh, ATP (Adenosine tri fosfat) dan GTP yang penting untuk penyimpanan energi. NADP dan FAD merupakan nukleotida, yang bertindak sebagai kofaktor. Nukleotida seperti CAM (siklik adenosin monofosfat) sangat penting untuk jalur sinyal sel.

Sebuah nukleotida terdiri dari tiga unit. Ada sebuah molekul gula pentosa, basa nitrogen dan gugus fosfat. Tergantung pada jenis molekul gula pentosa, basa nitrogen dan jumlah gugus fosfat, nukleotida dapat berbeda. Sebagai contoh, dalam DNA, ada gula deoksiribosa dan RNA, ada gula ribosa. Ada terutama dua kelompok basa nitrogen yang dikenal sebagai piridin dan pirimidin.

Pirimidin adalah heterosiklik, aromatik, cincin enam anggota yang lebih kecil yang mengandung nitrogen pada posisi 1 dan 3. Sitosin, timin, urasil adalah contoh untuk basis pirimidin. Basa purin yang jauh lebih besar dari pirimidin. Selain cincin aromatik heterosiklik, mereka memiliki cincin imidazol.

Adenin dan guanin adalah dua basa purin. Dalam DNA dan RNA, basa bebas membentuk ikatan hidrogen di antara mereka. Itu adalah adenin: tiamin / urasil dan guanin: sitosin disediakan bebas untuk satu sama lain. Fosfat terkait dengan gugus -OH 5 gula karbon.

Dalam nukleotida DNA dan RNA, biasanya ada satu gugus fosfat. Namun, dalam ATP, ada tiga gugus fosfat. Keterkaitan antara gugus fosfat adalah ikatan energi tinggi. Terutama, ada delapan jenis nukleotida dalam DNA dan RNA.

Dalam DNA:

• deoksi adenosin mono fosfat

• deoksi guanosin mono fosfat

• deoksi sitidin mono fosfat

• deoksi timidin mono fosfat

Dalam RNA

• Adenosin mono fosfat

• guanosin mono fosfat

• sitidin mono fosfat

• Uridin mono fosfat

delapan nukleotida Di atas adalah tipe dasar. Dan nukleotida lainnya dapat derivatif dari ini. Nukleotida dapat dihubungkan satu sama lain untuk membentuk polimer. Keterkaitan ini terjadi antara gugus fosfat dari nukleotida dengan gugus hidroksil dari gula. Dengan membuat semacam ikatan fosfodiester, makromolekul seperti DNA dan RNA akan terbentuk.

• Jenis nukleotida :

Nama tergantung pada basanya

Jumlah fosfat yang dimiliki

Adenin AMP, ADP, ATP, dAMP, dADP, dATP

Guanin GMP, GDP, GTP, dGMP, dGDP, dGTP

Sitosin CMP, CDP, CTP, dCTP, dCDP, dCTP

Timin TMP, TDP, TTP, –

Urasil UMP, UDP, UTP, dUMP, dUDP, dUTP

Nukleotida mengikat basa nitrogennya pada atom C no. 1, dgn ikatan glikosida. Gugus fosfat terikat pada gugus hidroksil atom C no. 5. Kedua kondisi diatas, menyebabkan nukleotida mempunyai sifat sifat:

• Gugus phosphat a bertindak sebagai  asam kuat (pKa= 1)

• Gugus amina dari basa purin dan pirimidine, dapat di protonasi. Nukleotida mampu menyerap sinar uv à dapat diukur 

REAKSI SPESIFIK PADANUKLEOTIDA

A. De-novo biosintesis nukleotida purin

1.  Inosin monofosfat disintesis de-novodengan menambahkan ke ribosa - fosfat

a.  Langkah pertama - dan langkah diatur - adalah konversi ribosa-5-fosfat untuk phosphoribose-1-pirofosfat (PRPP).

b.  The pirofosfat 'mengaktifkan' C1 pada ribosa untuk penambahan lebih lanjut

c. Sintesis hasil untuk inosin monofosfat

Senyawa lainnya berkontribusi terhadap sintesis, termasuk:

- N-formil THF 10 

- Glisin

- Glutamin

-Aspartate

2. IMP diubah menjadi baik AMP atau GMP oleh jalur yang berbeda

a. Konversi inosin-MP untuk Adenosin-MP

b. Konversi inosin-MP untuk guanosin-MP

3. fosforilasi memberi bentuk difosfat (nukleosida monofosfat kinase)

GAMBAR

AMP + ATP AMP + ATP    <--> <->   2ADP 2ADP                      (adenylate kinase) (Siklase kinase)

GMP + ATP GMP + ATP   <---> <--->   GDP + ADP PDB + ADP           (guanylate kinase) (Guanylate kinase)

- Enzim yang sama khusus untuk setiap nukleotida

- Tidak ada kekhususan untuk ribonucleotide vs deoksiribosa.

4. Deoxynucleotides dibentuk atas penurunan gula (ribonucleotide reduktase)

5. fosforilasi untuk trifosfat (nukleosida difosfat kinase)

N 1 DP + N 2 TP N 1 DP + N 2 TP   <--> <->   N 1TP + N 2 DP N 1 TP + N 2 DP

and dan

dN 1 DP + N 2 TP dN 1 DP + N 2 TP   <--> <->   dN 1 TP + N 2 DP dN 1 TP + N 2 DP

     - Tidak ada kekhususan untuk basis

     - Tidak ada kekhususan untuk gula (ribo-atau deoksi-)

6. regulasi biosintesis purin:

PRPP mengatur tingkat produksi purin melalui peraturan feed-maju

(Banyak poin peraturan lain, tetapi dengan signifikansi medis sedikit atau tidak ada)

B. Degradasi nukleotida purin menjadi asam urat:

Nucleases dan nucleotidases menurunkan rantai asam nukleat ke nukleotida bebas dan kemudian ke nukleosida. Para nucleoosides purin kemudian terdegradasi lebih lanjut menjadi asam urat, yang diekskresikan dalam urin.
Adenin: pertama deaminate untuk inosin, kemudian bersatu untuk membentuk hipoksantin, mengoksidasi untuk xanthine asam urat maka
Guanosin: bersatu pertama yang merilis guanin, kemudian deaminate untuk xanthine, mengoksidasi menjadi asam urat

PERMASALAHAN
1. Coba anda jelaskan sedikit yang anda ketahui tentang nukleotida?
2. Apa perbedaan dari nukleotida dan nukleosida?
3. Struktur DNA dengan RNA dapat dibedakan berdasarkan komponen gulanya, susunan basa purinnya, gugus fosfatnya, dan bentuk rantainya mengapa demikian?

PENENTUAN STEREOKIMIA PADA MONOSAKARIDA

Stereokimia Monosakarida
Berdasarkan stereokimia, monosakarida terbagi menjadi beberapa golongan.Stereokimia adalah studi mengenai susunan spasial dari molekul. Salah satu bagian dari stereokimia adalah stereoisomer. Stereoisomer  mengandung   pengertian:
1)memiliki kesamaan order dan jenis ikatan
2)memiliki perbedaan susunan spasial
3)memiliki perbedaan properti (sifat)

Struktur glukosa atau karbohidrat yang lain dapat digambarkan dalam tiga bentuk stereokimia:

1)Proyeksi Fischer (rantai lurus/linier)

2)Struktur Haworth (siklik/cincin sederhana)

3)Konformasi kursi

Namun para kimiawan sering menggambarkan struktur monosakarida siklik menggunakan proyeksi Haworth bukan proyeksi Fischer.

Proyeksi Haworth dan Proyeksi Fischer

Proyeksi Haworth tidak menggambarkan yang sesungguhnya karena cincin piranosa yang sesungguhnya membentuk kursi seperti sikloheksana tidak datar. Meski demikian proyeksi ini digunakan secara luas.

Proyeksi Fischer ~> Proyeksi Haworth :

Gugus Hidroksil yang ada dikanan pada proyeksi Fischer digambarkan dibawah pada proyeksi Haworth dan sebaliknya. Untuk gula D gugus -CH2OH ujung selalu digambarkan diatas, gula L sebaliknya.

Enantiomer merupakan pasangan dari stereoisomer. Dalam hal ini terdapat aturan yaitu:

1)Diberi awalan D dan L

2)Keduanya merupakan gambar cermin yang tak mungkin saling tumpang tindih.

Notasi D Vs L

Notasi D dan L dilakukan karena adanya atom C dengan konfigurasi asimetris seperti pada gliseraldehida.

Aldehid dan keton dapat bereaksi dengan alkohol membentuk hemiasetal dan hemiketal. Hemiasetal dan hemiketal sikliks terbentuk jika gugus keton atau aldehid dan alcohol terbentuk dalam 1 molekul.monosakarida dapat membentuk hemiasetal atau hemiketal siklik.misalnya: glukosa dan fruktosa.

Contoh penentuan stereokimia pada monosakarida pada pembentukan hemiasetal siklik sebagai berikut :

Mekanismenya :

PERMASALAHAN

1. mengapa monosakarida tidak dapat dihidrolisis menjadi karbohidrat yang lebih sederhana?

2. mengapa semua monosakarida dikatakan sebagai gula pereduksi?

3. Mengapa D-Gliseraldehid disebut sebagai karbohidrat yang paling sederhana?

REAKSI-REAKSI SPESIFIKASI PADA PROTEIN

APA ITU PROTEIN….?

Protein terdapat di dalam semua system kehidupan dan merupakan suatu komponen seluler utama yang menysusun sekitar setengah dari berat kering sel. Setiap sel mengndung ratusan protein yang berbeda-beda dan tiap jenis sel mengandung beberapa protein yang khas bagi sel tersebut. Sebagian besar protein disimpan di dalam jaringan otot dasn beberapa  organ tubuh lainnya, sedangkan sisanya terdapat didalam darah. Protein tersusun atas asam-asam alfa amino, susunan kimianya mengandung unsure-unsur seperti yang terdapat dalam asam alfa amino penyusunnya, yaitu karbon, oksigen, hydrogen, nitrogen. Asam-asam kuat yang ditambahkan ke larutan protein menyebabkan suatu denaturasi irreversibel protein. selain penambahan asam-asam kuat dapat juga dilakukan penambahann logam, penambahan alkohol dan melakukan pengocokan terhadap larutan protein sehingga menyebabkan protein itu terdenaturasi . Pada umumnya asam amino diperoleh sebagai hasil hidrolisis protein, baik menggunakan enzim maupun dengan menggunakan asam. Salah satu sumber protein yang di akan diuji dalam laboratorium adalah albumin atau putih telur. Telur merupakan bahan makanan yang umum dikonsumsi oleh masyarakat yang memiliki kadar protein yang cukup tinggi .

Protein mempunyai molekul besar dengan bobot molekul bervariasi antara 5000 sampai jutaan. Dengan cara hidrolisis oleh asam atau oleh enzim, protein akan menghasilkan asam-asam amino. Ada 20 jenis asam amino yang terdapat dalam molekul protein. asam-asam amino ini terikat satu dengan lain oleh ikatan peptide. Protein mudah dipengatuhi oleh suhu tinggi, PH dan pelarut organic. Protein adalah molekul penyusun tubuh kita yang terbesar setelah air. Hal ini mengindikasikan pentingnya protein dalam menopang seluruh proses kehidupan dalam tubuh. Dalam kenyataannya, memang kode genetik yang tesimpan dalam rantaian DNA digunakan untuk membuat protein, kapan, dimana dan seberapa banyak. Protein berfungsi sebagai penyimpan dan pengantar seperti hemoglobin yang memberikan warna merah pada sel darah merah kita, bertugas mengikat oksigen dan membawanya ke bagian tubuh yang memerlukan. Selain itu juga menjadi penyusun tubuh, "dari ujung rambut sampai ujung kaki", misalnya keratin di rambut yang banyak mengandung asam amino Cysteine sehingga menyebabkan bau yang khas bila rambut terbakar karena banyaknya kandungan atom sulfur di dalamnya, sampai kepada protein-protein penyusun otot kita seperti actin, myosin, titin, dsb. Kita dapat membaca teks ini juga antara lain berkat protein yang bernama rhodopsin, yaitu protein di dalam sel retina mata kita yang merubah photon cahaya menjadi sinyal kimia untuk diteruskan ke otak. Masih banyak lagi fungsi protein seperti hormon, antibodi dalam sistem kekebalan tubuh, dll.

FUNGSI PROTEIN

·         Protein berfungsi sebagai katalisator, sebagai pengangkut dan penyimpan molekul lain seperti oksigen, mendukung secara mekanis sistem kekebalan (imunitas) tubuh, menghasilkan pergerakan tubuh, sebagai transmitor gerakansyaraf dan mengendalikan pertumbuhan dan perkembangan. Analisa elementer protein menghasilkan unsur-unsur C, H, N dan 0 dan sering juga S. Disamping itu beberapa protein juga mengandung unsur-unsur lain, terutama P, Fe, Zi dan Cu 

·         Fungsi protein ditentukan oleh konformasinya, atau pola lipatan tiga dimensinya, yang merupakan pola dari rantai polipeptida. Beberapa protein, seperti keratin rambut dan bulu, berupa serabut, dan tersusun membentuk struktur linear atau struktur seperti lembaran dengan pola lipatan berulang yang teratur. Protein lainnya seperti kebanyakan enzim, terlipat membentuk konformasi globuler yang padat dan hampir menyerupai bentuk bola. Konformasi akhir bergantung pada berbagai interaksi yang terjadi 

·         Peran dan aktivitas protein dalam proses biologis antara lain sebagaikatalis enzimatik, bahwa hampir semua reaksi kimia dalam  system  biologi dikatalis oleh makromolekul yang disebut enzim yang merupakan satu jenis protein. Sebagian reaksi seperti hidrasi karbondioksida bersifat sederhana, sedangkan reaksi lainnya seperti replikasi kromosom sangat rumit. Enzim mempunyai daya katalitik yang besar,  urnumya meningkatkan kecepatan reaksi sampai jutaan kali.

·         Peran lainnya dari protein dalam sistem biologi adalah sebagai transport dan penyimpanan. Contohnya transport oksigen dalam eritrosit oleh hemoglobin dan rnioglobin yakni sejenis protein yang mentransport oksigen dalam  otot. Selain itu terdapat beberapa jenis protein lainnya seperti filament yang berfungsi dalam koordinasi gerak, protein fibrosa yang berfungsi untuk menjaga ketegangan kulit dan tulang, protein kolagen yang merupakan komponen serat utama dalam kulit, tulang, tendon, tulang rawan dan gigi; antibodi merupakan protein yang sangat spesifik dan dapat mengenal serta berkombinasi dengan benda asing seperti virus, bakteri dan sel yang berasal dari organisme lain, membangkitkan dan menghantar impuls sara£ Respons sel saraf terhadap rangsang spesifik diperantarai oleh protein reseptor, misalnya rodopsin suatu protein yang sensitif terhadap cahaya yang ditemukan pada sel batang retina. Protein reseptor yang dapat dipicu oleh molekul kecil spesifik seperti asetilkolin yang berperan dalam transmisi impuls saraf pada sinap yang menghubungkan sel-sel saraf dan pengaturan perturnbuhan dan diferensiasi.

SIFAT DARI PROTEIN

·         Protein bersifat amfoter, yaitu dapat bereaksi dengan larutan asam maupun basa sebagian ada yang mudah larut dan ada pula yang sukar larut. namun semua protein tidak larut  dalam pelarut lemak seperti eter dan kloroform. apabila protein dipanaskan atau ditambah etanol absolute, maka protein akan menggumpal (terkoagulasi). Hal ini disebabkan  etanol menarik mantel air yang melingkupi molekul-molekul protein 

·         Pada umumnya, protein sangat peka terhadap pengaruh-pengaruh fisik dan kimia, sehingga mudah mengalami perubahan bentuk perubahan atau modifikasi pada struktur molekul protein disebut denaturasi. Hal-hal yang dapat menyebabkan terjadinya denaturasi adalah panas, PH, tekanan, aliran listrik, dan adanya bahan kimia seperti urea, alkohol atau sabun. Proses denaturasi kadang berlangsung secara reversible, tetapi adapula yang irreversible, tergantung pada penyebabnya. protein yang mengalami denaturasi akan menurunkan aktivitas biologinya dan berkurang kelarutannya, sehingga mudah mengendap  

REAKSI-REAKSI UNTUK MENGIDENTIFIKASI PROTEIN ANTARA LAIN :

·         Reaksi sakaguci

Reaksi sakaguci dilakukan dengan menggunakan pereaksi nafol dan natrium hipobromit. Pada dasarnya reaksi ini dapat memberi hasil positif apabila ada gugus guanidin. Jadi arginin atau protein yang mengandung arginin dapat menghasilkan warna merah.

·         Reaksi Xantoprotein

Larutan asam nitrat pekat ditambahkan dengan hati-hati ke dalam larutan protein. Setelah dicampur terjadi endapan putih yang dapat berubah menjadi kuning apabila dipanaskan. Reaksi yang terjadi adalah nitrasi pada inti benzena yang terdapat pada molekul protein. Jadi reaksi ini positif jika mengandung tirosin, fenil alanin  dan triptofan.

·         Reaksi Hopkins-Cole

Triptofan dapat berkondensasi dengan beberapa aldehida dengan bantuan asam kuat dan membentuk senyawa yang berwarna. Larutan protein yang mengandung triptofan dapat direasikan dengan pereaksi Hopkins-Cole yang mengandung asam glioksilat. Reaksi Hopkins-Cole memberi hasil positif khas untuk gugus indol dalam protein.

CONTOH REAKSI PADA PROTEIN
Sedangkan dalam sel hewan, protein memiliki peranan yang penting juga sebagai dinding sel. Protein merupakan polimer asam amino didalam ikatan peptida.

Pada ikatan peptida, protein berperan sebagai polimer dari asam amino

Ikatan peptida:

terjadi karena adanya pengambilan OH dari gugus karboksilat dengan H dari gugus amino. Polipeptida merupakan sebutan bagi ikatan peptida dalam jumlah banyak. Polimer kondensasi adalah proses terjadinya penguran zat dalam hal ini yaitu air yang diakibatkan adanya polimerisasi.
Ada beberapa reaksi yang biasanya digunakan untuk melakukan identifikasi terhadap protein, diantaranya yaitu:
1. Reaksi buret dimana digunakan untuk menunjukkan adanya ikatan peptida.
2. Reaksi xantoproteat dimana digunakan untuk menunjukan adanya asam amino pada inti benzena.

a.    Denaturasi
Denaturasi protein merupakan suatu proses perubahan struktur molekul tanpa adanya pemutusan ikatan kovalen. Dalam proses ini, terjadi pemecahan ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik, ikatan garam dan terbukanya lipatan molekul protein. Ada dua macam denaturasi, yaitu pengembangan rantai peptida dan pemecahan protein menjadi unit yang lebih kecil tanpa disertai pengembangan molekul ikatan.
b.   Reaksi Maillard
Reaksi antara protein dengan gula pereduksi merupakan sumber utama menurunnya nilai gizi protein pangan selama pengolahan dan penyimpanan. Reaksi maillard ini dapat terjadi pada waktu pembuatan (pembakaran) roti, produksi breakfast cereals (serpihan jagung, beras, gandum, dll), dan pemanasan daging terutama bila terdapat bahan pangan nabati. Pada pembakaran roti, kehilangan zat gizi yang cukup besar tersebut terutama terjadi pada bagian yang berwarna coklat (crust) karena terjadinya reaksi dengan gula pereduksi yang dibentuk selama proses fermentasi tetapi tidak habis digunakan oleh khamir dari ragi roti.
c.    Pengolahan panas yang tinggi
Pada pengolahan dengan menggunakan panas yang tinggi, protein akan mengalami beberapa perubahan. Perubahan-perubahan ini termasuk rasemisasi, hidrolisis, desulfurasi, dan deamidasi. Kebanyakan perubahan kimia ini bersifat ireversibel, dan beberapa reaksi dapat menghasilkan senyawa toksik.
PERMASALAHAN
1. Komponen utama protein suatu merupakan karbohidrat, jelaskan mengapa karbohidrat sebagai komponen utamanya?
2.  Bagaimanakah cara mengidentifikasi adanya protein dalam bahan makanan?
3. Mengapa protein yang mengalami denaturasi menjadi kehilangan fungsu biologisnya?

ANALISIS KONDISI DAN PRODUK REAKSI-REAKSI SENYAWA ORGANOMETALIK

KONSEP DASAR
Pada dasarnya Organologam prinsipnya yaitu atom-atom Karbon dari gugus organik terikat kepada atom logam. Konsep ini yang mendasari Organologam, sehingga banyak cara untuk menghasilkan ikatan-ikatan logam pada Carbon yang berguna bagi kedua logam transisi dan non-transisi. Beberapa yang lebih penting adalah sebagai berikut:
 Reaksi Logam langsung ; sintesis yang paling awal oleh ahli kimia Inggris, Frankland  dalam tahun 1845 adalah interaksi antara Zn dan suatu alkil Halida. Adapun yang lebih berguna adalah penemuan ahli kimia Perancis, Grignard yang dikenal sebagai pereaksi Grignard. Contohnya interaksi Magnesium dan alkil atau aril Halida dalam eter:

Mg + CH₃I → CH₃MgI

Interaksi langsung alkil atau aril Halida juga terjadi dengan Li, Na, K, Ca, Zn dan Cd.

CARA MEMBUAT REAKSI PEMBENTUKAN ORGANOLITIUM

Lithium dan magnesium adalah logam yang sangat elektropositif. Li-C atau Mg-C obligasi di organolitium dan organomagnesium reagen sangat terpolarisasi ke arah karbon.

Banyak reagen organometalik yang tersedia secara komersial. namun, itu sering diperlukan. Persamaan berikut menggambarkan reaksi untuk logam lithium dan magnesium yang umum digunakan (R mungkin hidrogen atau alkil kelompok dalam kombinasi apapun).

• Sebuah alkil reagen Litium

R        3C−X+2Li→R3C−Li+LiX

• Sebuah reagen grignard

R3C−X+Mg→R3C−MgX

Reaksi-reaksi ini jelas reaksi substitusi, tetapi mereka tidak dapat diklasifikasikan sebagai substitusi nukleofilik, seperti reaksi awal dari alkil halida. Karena atom karbon fungsional telah berkurang, polaritas kelompok fungsional yang dihasilkan terbalik (suatu karbon awalnya elektrofilik menjadi nukleofilik). Perubahan ini, yang ditunjukkan di bawah, membuat alkil litium dan Grignard reagen reaktan yang unik dan berguna dalam sintesis.

Reaksi dari organolitium dan reagen Grignard mencerminkan karakter nukleofilik (dan dasar) dari karbon fungsional dalam senyawa ini. Banyak contoh reaksi tersebut akan ditemui dalam diskusi masa depan, dan lima contoh sederhana ditunjukkan di bawah ini. Persamaan pertama dan ketiga menunjukkan sifat sangat dasar dari senyawa ini, yang ikatan dengan cepat ke proton asam lemah air dan metil alkohol (berwarna biru). Karbon nukleofilik reagen ini juga obligasi mudah dengan elektrofil seperti yodium (persamaan kedua) dan karbon dioksida (persamaan kelima). Polaritas ikatan karbon-oksigen dari CO2 membuat atom karbon elektrofilik, yang ditunjukkan oleh rumus di kotak berbayang, sehingga karbon nukleofilik obligasi pereaksi Grignard ke situs ini. Seperti disebutkan di atas, solusi reagen ini juga harus dilindungi dari oksigen, karena peroksida terbentuk (persamaan 4).

Reaksi penting dipamerkan oleh ini reagen organometalik adalah bursa logam. Pada contoh pertama di bawah, metil lithium bereaksi dengan iodida tembaga untuk memberikan reagen tembaga lithium dimetil, yang disebut sebagai reagen Gilman. lithiums alkil yang lain memberikan reagen yang sama Gilman. Sebuah aplikasi yang berguna reagen ini adalah kemampuan mereka untuk pasangan dengan alkil, vinil dan aril iodida, seperti yang ditunjukkan pada persamaan kedua. Kemudian kita akan menemukan bahwa reagen Gilman juga menampilkan ikatan karbon-karbon berguna membentuk reaksi dengan enones terkonjugasi dan dengan asil klorida.

2 CH3Li   +   CuI   ——>  (CH3)2CuLi   +   LiI     (Pembentukan Reagen Gilman)

(C3H7)2CuLi   +   C6H5I   ——>  C6H5-C3H7   +   LiI   +   C3H7Cu     (Sebuah Reaksi Coupling)

Untuk membuat reaksi yang sudah ada di atas menjadi bereaksi dengan suatu karbokation, sehingga rantai atom karbon bertambah panjang 4x ! (dengan alkil halida, dengan suatu ester, dengan suatu epoksida dan dengan suatu keton) sebagai berikut:

• dengan alkil halida

R        3C−X+2Li→R3C−Li+LiX

membuat alkil litium dan Grignard reagen reaktan yang unik dan berguna dalam sintesis :

CONTOH

• dengan suatu epoksida

• dengan suatu keton 

PERMASALAHAN

1. Jelaskan bagaimana kah prinsip dasar dari organologam?

2. Berikan sedikit penjelasan yang anda keahui tentang reaksi-reaksi senyawa organometalik?

3. Apa-apa saja fungsi dari senyawa organologam dalam kehidupan sehari-hari?