Fungsi Protein: Pengertian, Struktur dan jenis

Poin-Poin Utama

  • Protein sangat penting untuk proses fisiologis utama kehidupan dan melakukan fungsi di setiap sistem tubuh manusia.
    Bentuk protein menentukan fungsinya.
  • Protein tersusun dari subunit asam amino yang membentuk rantai polipeptida.
  • Enzim mengkatalisasi reaksi biokimia dengan mempercepat reaksi kimia, dan dapat memecah substratnya atau membangun molekul yang lebih besar dari substratnya.
  • Bentuk situs aktif enzim cocok dengan bentuk substrat.
  • Hormon adalah sejenis protein yang digunakan untuk pensinyalan dan komunikasi sel.

Pengertian Protein:

Protein adalah makromolekul yang tersusun dari subunit asam amino (monomer). Asam amino ini secara kovalen melekat satu sama lain untuk membentuk rantai linear panjang yang disebut polipeptida, yang kemudian dilipat menjadi bentuk tiga dimensi tertentu. Terkadang rantai polipeptida yang terlipat ini berfungsi dengan sendirinya. Di lain waktu mereka bergabung dengan rantai polipeptida tambahan untuk membentuk struktur protein akhir. Kadang-kadang kelompok non-polipeptida juga diperlukan dalam protein akhir. Misalnya, protein darah hemogobin terdiri dari empat rantai polipeptida, yang masing-masing juga mengandung molekul heme, yang merupakan struktur cincin dengan atom besi di tengahnya.

Beberapa fungsi utama dari protein termasuk memungkinkan reaksi biokimia yang membantu mencerna makanan dan menanggapi rangsangan, mereplikasi DNA dan menyediakan bahan penyusun struktural untuk otot, kulit dan jaringan lain. Bertindak sebagai katalis, enzim adalah molekul berbasis protein yang memainkan peran penting dalam berbagai proses organik. Protein juga membantu transportasi nutrisi dan zat-zat penting, salah satu contoh adalah hemoglobin, yang mengangkut oksigen ke seluruh aliran darah.

Protein merupakan unsur penting dari semua organisme hidup dan terlibat dalam hampir semua proses yang terjadi di dalam sel. Mereka dibedakan dari satu sama lain terutama oleh urutan asam amino dalam struktur mereka. Struktur protein ditentukan secara genetik dan sering mengakibatkan pelipatan dari protein ke dalam bentuk tiga dimensi, yang paling cocok untuk fungsi spesifik.

Fungsi Protein

Protein melakukan fungsi penting di seluruh sistem tubuh manusia untuk:

  • mengkatalisasi reaksi kimia
  • mensintesis dan memperbaiki DNA
  • mengangkut bahan melintasi sel
  • menerima dan mengirim sinyal kimia
  • menanggapi rangsangan
  • memberikan dukungan struktural

Struktur Protein

Protein memiliki bentuk dan berat molekul yang berbeda, tergantung pada urutan asam amino. Sebagai contoh, hemoglobin adalah protein globular, yang berarti ia terlipat menjadi struktur seperti bola dunia, tetapi kolagen, yang ditemukan di kulit kita, adalah protein berserat, yang berarti ia terlipat menjadi rantai seperti serat yang panjang. Anda mungkin terlihat mirip dengan anggota keluarga Anda karena Anda memiliki protein yang sama, tetapi Anda terlihat berbeda dari orang asing karena protein di mata, rambut, dan seluruh tubuh Anda berbeda.

Jenis Protein dan Fungsinya

Tubuh manusia memiliki protein diseluruh sistem rangka, organ, kulit dan darah. Pertumbuhan sel bergantung pada protein yang membentuk lebih dari setengah dari struktur sel. Dua puluh asam amino yang berbeda ada dalam protein dan sangat penting bagi tubuh Anda untuk mensintesis protein lain untuk mempertahankan hidup. Masing-masing dari delapan protein memiliki karakteristik dan fungsi tersendiri.

Protein Enzimatik:

Protein enzimatik enzim yang mempercepat reaksi kimia dalam tubuh Anda. Ribuan enzim ini meningkatkan metabolisme Anda untuk pencernaan perut, fungsi pankreas, pembekuan darah dan mengubah glikogen menjadi glukosa. Menyimpan glikogen energi dalam hati dan otot dan glukosa adalah gula sederhana yang memberi Anda energi.

Enzim adalah protein yang mengkatalisasi reaksi biokimia, yang sebaliknya tidak akan terjadi. Enzim ini sangat penting untuk proses kimia seperti pencernaan dan metabolisme sel. Tanpa enzim, sebagian besar proses fisiologis akan berjalan sangat lambat (atau tidak sama sekali) sehingga kehidupan tidak bisa ada.

Karena bentuk menentukan fungsi, setiap enzim spesifik untuk substratnya. Substrat adalah reaktan yang mengalami reaksi kimia yang dikatalisis oleh enzim. Lokasi di mana substrat mengikat atau berinteraksi dengan enzim dikenal sebagai situs aktif, karena itu adalah tempat di mana kimia terjadi. Ketika substrat mengikat ke situs aktifnya di enzim, enzim dapat membantu pemecahannya, penataan ulang, atau sintesis. Dengan menempatkan substrat ke dalam bentuk spesifik dan lingkungan mikro di situs aktif, enzim mendorong terjadinya reaksi kimia.

Enzim sangat penting untuk pencernaan: proses memecah molekul makanan yang lebih besar menjadi subunit yang cukup kecil untuk berdifusi melalui membran sel dan untuk digunakan oleh sel. Enzim ini termasuk amilase, yang mengkatalisis karbohidrat pencernaan di mulut dan usus kecil; pepsin, yang mengkatalisasi pencernaan protein di lambung; lipase, yang mengkatalisasi reaksi perlu mengemulsi lemak di usus kecil; dan trypsin, yang mengkatalisasi pencernaan lebih lanjut dari protein di usus kecil.

Enzim juga penting untuk biosintesis: proses pembuatan molekul kompleks baru dari subunit kecil yang disediakan atau dihasilkan oleh sel. Enzim biosintetik ini termasuk DNA Polymerase, yang mengkatalisis sintesis untaian baru dari bahan genetik sebelum pembelahan sel; sintetase asam lemak, yang mensintesis asam lemak baru untuk pembentukan lemak atau membran lipid; dan komponen ribosom, yang mengkatalisis pembentukan polipeptida baru dari monomer asam amino.

Hormon

Beberapa protein berfungsi sebagai molekul pemberi sinyal kimia yang disebut hormon. Protein ini disekresikan oleh sel-sel endokrin yang bertindak untuk mengendalikan atau mengatur proses fisiologis tertentu, yang meliputi pertumbuhan, perkembangan, metabolisme, dan reproduksi. Misalnya, insulin adalah hormon protein yang membantu mengatur kadar glukosa darah. Protein lain bertindak sebagai reseptor untuk mendeteksi konsentrasi bahan kimia dan mengirim sinyal untuk merespons. Beberapa jenis hormon, seperti estrogen dan testosteron, adalah steroid lipid, bukan protein.

Protein Struktural:

Protein struktural terdiri dari keratin, elastin dan kolagen yang ada pada penutup luar manusia dan hewan, dan ini membuat kulit, bulu, sisik, bulu, kuku jari, rambut, gigi dan kaki kuda. Protein struktural lainnya adalah miosin dan aktin yang ada di jaringan otot polos seperti di paru-paru, rahim, saluran usus dan pembuluh darah, dan menjaga integritas struktural sel.

Protein Penyimpanan:

Fungsi utama dari protein penyimpanan adalah untuk menyimpan ion logam seperti besi dalam tubuh Anda. Tubuh membutuhkan zat besi untuk mengangkut hemoglobin untuk metabolisme sel. Penyimpanan protein feritin juga membantu mengatur efek buruk terlalu banyak zat besi. Asam amino di tempat penyimpanan protein membantu dalam perkembangan embrio. Kase-in dan ovalbumin adalah dua protein yang ditemukan dalam penyimpanan putih telur dan air susu ibu.

Protein Transpor:

Protein transpor kalbindin (beberapa protein pengikat kalsium) membawa kalsium di sepanjang dinding usus Anda untuk penyerapan. Protein transport lain adalah serum albumin yang membawa lipid dalam darah Anda. Hemoglobin juga merupakan protein transport yang membawa oksigen ke paru-paru dan jaringan. Mioglobin mengambil oksigen dari hemoglobin dan memegang sampai otot Anda membutuhkan oksigen.

Protein Hormonal:

Protein hormon adalah hormon yang ditemukan dalam kelenjar endokrin. Beberapa protein adalah peptida, sementara yang lain steroid. Setiap protein hormonal menargetkan bagian tertentu dari tubuh Anda, seperti insulin yang menargetkan pankreas atau hormon pertumbuhan manusia dilepaskan dari hipotalamus. Contoh protein hormon steroid adalah estrogen dan progesteron.

Protein Reseptor:

Protein reseptor yang terletak di bagian luar dari membran plasma sel dan mengatur zat dan nutrisi masuk dan keluar dari sel-sel Anda, mirip dengan pompa. Hormon, antibodi, nutrisi dan faktor pertumbuhan menempel pada protein reseptor.

Tubuh Anda memiliki tiga jenis reseptor protein yang berfungsi dengan cara yang berbeda. Salah satu reseptor ini menyebabkan enzim untuk mengubah dari tidak aktif menjadi aktif. Tipe kedua reseptor merangsang sel untuk membuka dan memungkinkan natrium untuk melewati membran. Protein reseptor ketiga merangsang kelenjar Anda untuk melepaskan epinefrin jika gula darah Anda terlalu rendah dan melepaskan insulin jika gula darah Anda terlalu tinggi.

Protein Kontraktil:

Protein kontraktil, juga disebut protein motorik, pengendalian dalam kontraksi hati dan otot. Protein ini mengatur kecepatan dan kekuatan kontraksi. Dua protein kontraktil utama miosin dan aktin, yang berinteraksi satu sama lain untuk menghasilkan kontraksi otot. Jika protein kontraktil Anda menghasilkan kontraksi yang terlalu parah, dapat menyebabkan penyakit jantung.

Protein motorik bertanggung jawab untuk membagi sel-sel Anda, genetik, kontraksi otot dan transportasi seluler. Tiga dari protein yang mengubah energi kimia menjadi gerakan adalah miosin, kinesin dan dinein. Jika protein motorik Anda tidak berfungsi dengan baik, dapat menyebabkan infeksi saluran pernapasan dan penyakit ginjal.

Protein Defensif:

Protein defensif adalah antibodi yang membantu sistem kekebalan tubuh melawan penyakit. Antibodi yang dibuat dalam sel-sel darah putih dan mengikat virus dan bakteri, membuat mereka tidak aktif.

Fungsi Protein Lainnya

Protein melakukan fungsi penting di seluruh sistem tubuh manusia. Dalam sistem pernapasan, hemoglobin (terdiri dari empat subunit protein) mengangkut oksigen untuk digunakan dalam metabolisme seluler. Protein tambahan dalam plasma darah dan getah bening membawa nutrisi dan produk sisa metabolisme ke seluruh tubuh. Protein aktin dan tubulin membentuk struktur seluler, sedangkan keratin membentuk dukungan struktural untuk sel-sel mati yang menjadi kuku dan rambut. Antibodi, juga disebut imunoglobin, membantu mengenali dan menghancurkan patogen asing dalam sistem kekebalan tubuh. Aktin dan miosin memungkinkan otot berkontraksi, sementara albumin memberi nutrisi pada perkembangan awal embrio atau semai.