Sahabat sekalian. Pada kesempatan kali ini kami akan memberikan sedikit materi terkait Metabolisme Protein dalam Tubuh. Penting bagi kita untuk mengetahui bagaimana metabolisme protein dalam tubuh kita, karena keberadaan protein dalam tubuh sangatlah diperlukan.
Protein
Pengertian
Mendengar kata protein, tentu tidaklah asing ditelinga kita. Protein merupakan molekul dalam tubuh kita yang mempunyai peran membantu tubuh dalam menjalankan fungsinya. Protein dalam tubuh kita selain sebagai struktur dan fungsi, juga berperan dalam pengaturan organ dan jaringan baik itu dalam sel maupun organel sel.
Selain sebagai sumber energi utama, protein juga berperan sebagai zat pembangun. Kemudian dalam bentuk enzim dan hormon, protein berperan mengatur berbagai macam proses metabolisme.
Protein juga mempunyai peran dalam mekanisme pertahanan tubuh dalam melawan zat toksik, mikroba dan lain sebagainya. Kemudian dalam bentuk khromosom, protein berperan menyimpan dan juga meneruskan sifat-sifat genetik atau keturunan.
Sumber Protein Beberapa Makanan
Protein dapat kita peroleh dari berbagai jenis makanan, seperti pada tabel Nilai Protein Beberapa Makanan sebagai berikut :
Tabel Nilai Protein Beberapa Makanan ( gr / 100 gr )
| Jenis Makanan | Nilai Protein | Jenis Makanan | Nilai Protein |
| Susu Skim | 35,6 | Tepung Susu | 24,6 |
| Kedelai | 34,9 | Tempe | 19 |
| Kacang Tanah | 26 | Daging Ayam | 18,2 |
| Daging Sapi | 26 | Ikan | 16,0 |
| Keju | 25 | Telor Bebek | 13,1 |
| Kacang Merah | 24 | Telor Ayam | 12,0 |
| Kacang Hijau | 24 | Jagung | 9,2 |
| Biji Jambu Mente | 21,2 | Tahu | 8 |
| Udang | 21,0 | Beras | 2,7 |
Protein tersusun dari asam amino yang jumlahnya ratusan hingga ribuan. Asam amino inilah yang merupakan unit yang lebih kecil yang saling terkait satu dengan yang lain sehingga membentuk rantai panjang yang disebut protein. Struktur protein secara umum sebagai berikut.
Fungsi Metabolisme Protein Bagi Tubuh
Berbagai macam manfaat dari pada protein dan metabolismenya dalam tubuh sebagai berikut :
- Melindungi tubuh ( sebagai antibodi) dengan cara mengikat virus, bakteri, dan benda asing lainnya. Misalnya Antibodi Immunoglobin G.
- Mempercepat atau memperlambat reaksi-reaksi kimia dalam tubuh kita atau sering kita sebut fungsi katalis. Fungsi ini dapat dilakukan oleh Enzim. Selain fungsi katalis enzim juga dapat membantu dalam pembentukan molekul baru karena enzim dapat membaca kode informasi genetik yang telah tersimpan dalam DNA. Misalnya Enzim Phenylalanine hydroxilase.
- Mentransmisi sinyal dalam proses biologis yang terjadi antara sel, atau jaringan, serta antara organ yang berbeda, fungsi ini dapat dilakukan oleh Hormon. MIsalnya Hormon pertumbuhan.
- Menyediakan komponen struktur serta dukungan bagi sel sehingga memungkinkan tubuh untuk bergerak. Misalnya Protein Actin.
- Sebagai penyimpanan dan transportasi. Protein ini berperan dalam mengikat dan juga membawa molekul-molekul kecil dalam sel keluar tubuh. Misalnya Protein Ferritin.
Metabolisme Protein
Sahabat sekalian..!. Protein sebelum diserap dan digunakan oleh tubuh kita, protein akan terlebih dahulu dipecah menjadi struktur terkecil yaitu asam amino. Pemecahan tersebut terjadi dalam suatu rangkaian proses yang disebut Metabolisme.
Secara bahasa Metabolisme berasal dari kata “metabolismos” yang merupakan bahasa Yunani yang artinya “Perubahan”. Perubahan-perubahan tersebut berbeda kecepatan untuk masing-masing protein.
Paling tidak ada tiga kemungkinan mekanisme dalam pengubahan protein antara lain : Sel-sel mati kemudian terjadi katabolisme/penguraian komponen protein dan terbentuk sel-sel baru; Katabolisme/penguraian komponen protein dan terbentuk sel-sel baru tanpa ada sel-sel mati; Protein dikeluarkan dari sel kemudian terbentuk protein/sel-sel baru.
Metabolisme protein merupakan proses kimiawi memecah protein (katabolisme) dan menggunakan komponen untuk mensintesis (anabolisme) molekul baru yang akan digunakan dalam tubuh. Proses ini juga dikenal sebagai proteometabolisme.
Dalam tubuh kita membutuhkan tiga nutrisi makro ( macronutrients ) yaitu Protein, lemak, dan karbohidrat. Protein, lemak, dan karbohidrat merupakan bagian dari siklus metabolisme kompleks yang penting untuk kehidupan.
Selama pencernaan makanan yang mengandung nutrisi-nutrisi tersebut, secara kimiawi dipecah menjadi komponen-komponen dasarnya dan diserap untuk digunakan dalam tubuh.
Molekul protein dipecah menjadi bagian yang lebih kecil yang merupakan pembangun dasar, yang disebut asam amino, kemudian secara kimiawi akan terjadi proses pembuatan protein baru yang dibutuhkan tubuh.
Lemak dipecah menjadi asam lemak dan kolesterol, dan selanjutnya karbohidrat akan dipecah menjadi gula sederhana menjadi glukosa dan fruktosa, yang menyediakan sebagian besar energi untuk mendorong reaksi kimia dalam tubuh.
Molekul yang lebih kecil dan lebih sederhana tersebut diserap di usus kecil dan memasuki sistem peredaran darah. Mereka kemudian melewati hati di mana beberapa “molekul pembangun” ini disintesis menjadi senyawa yang lebih kompleks yang dibutuhkan oleh tubuh.
Agar metabolisme seluler terjadi, dua reaksi (anabolisme dan katabolisme) terjadi terus menerus. Molekul kecil dibangun menjadi molekul yang lebih besar, proses ini disebut anabolisme atau metabolisme konstruktif.
Sementara molekul besar dipecah menjadi bagian-bagian komponennya, proses ini disebut katabolisme atau metabolisme destruktif. Pembentukan dan penguraian ini diatur oleh serangkaian hormon dan enzim yang kompleks, yaitu protein.
Agar seseorang tetap terjaga kesehatannya, maka proses anabolisme dan katabolisme harus tetap seimbang.
Katabolisme merupakan proses pemecahan nutrisi yang diperoleh dari makanan dengan melepaskan energi yang menggerakkan semua aktivitas metabolisme dalam tubuh. Misalnya, glukosa dipecah untuk menyediakan energi untuk respirasi sel yang memungkinkan fungsi seperti pergerakan otot.
Protein dipecah menjadi asam amino kemudian disintesis kembali menjadi hormon dan enzim untuk mengatur reaksi kimia dalam sel, dan molekul yang digunakan untuk pertumbuhan dan perbaikan jaringan.
Karbohidrat dan lemak adalah sumber energi pilihan untuk metabolisme sel. Ketika pasokan lemak dan karbohidrat tidak mencukupi untuk memenuhi kebutuhan tubuh, protein dapat dipecah untuk memasok energi. Ini menjelaskan hilangnya otot yang terlihat dalam kasus kelaparan yang berkepanjangan.
Protein adalah senyawa yang mengandung nitrogen yang ditemukan di semua tanaman, hewan, dan manusia. Ada kebutuhan terus menerus akan protein untuk membuat hormon, enzim, antibodi, dan untuk menghasilkan jaringan baru (pertumbuhan) dan memperbaiki jaringan yang rusak (pemeliharaan).
Sekitar 75 persen jaringan tubuh manusia terbuat dari protein. Dari 1 – 2 persen total protein tubuh dipecah setiap hari menjadi asam amino dan didaur ulang menjadi protein baru. Sekitar 60 – 70 persen asam amino yang dibutuhkan tubuh berasal dari proses daur ulang ini. Sisanya harus dilengkapi dengan pola makan yang sesuai dengan kebutuhan tubuh.
Molekul kompleks
Protein adalah molekul yang mengandung nitrogen kompleks yang dibentuk oleh kombinasi sekitar 20 asam amino. Dua puluh asam amino ini dapat dihubungkan dalam ribuan kombinasi berbeda untuk membentuk semua protein berbeda dalam tubuh.
Selama pembentukan protein (anabolisme), asam amino terhubung dalam rantai panjang yang disebut polipeptida yang terlipat menjadi bentuk tiga dimensi.
Kombinasi asam amino menghasilkan protein dengan bentuk unik yang melakukan fungsi spesifik dalam tubuh seperti meng-katalisasi reaksi metabolisme, memperbaiki jaringan, atau merangsang kelenjar untuk menghasilkan protein lain.
Tubuh dapat mensintesis 11 asam amino secara alami. Sembilan yang tersisa harus diperoleh dari protein makanan. Sembilan asam amino yang tidak dapat disintesis oleh tubuh disebut asam amino esensial.
Baca Pengertian dan Tahapan Sintesis Protein
Merupakan syarat mutlak bagi kesehatan bahwa nutrisi makanan harus dalam jumlah yang cukup, termasuk makanan yang mengandung asam amino esensial.
Makanan yang mengandung semua asam amino esensial disebut protein lengkap. Contoh protein lengkap adalah semua daging dan ikan, telur, dan produk susu.
Makanan yang kekurangan satu atau lebih asam amino esensial disebut protein tidak lengkap. Sebagian besar protein nabati adalah protein tidak lengkap. Kacang kering, dan beras adalah contoh protein tidak lengkap.
Meskipun beberapa asam amino berlebih diubah menjadi lemak dan disimpan sebagai sumber energi yang dapat digunakan sewaktu-waktu, namun tubuh tidak dapat menyimpan asam amino untuk digunakan dalam pembuatan protein sewakrtu-waktu.
Akibatnya, manusia membutuhkan pasokan protein dalam makanan mereka. Orang-orang yang diet sepenuhnya atau terutama vegetarian harus memastikan untuk makan kombinasi makanan yang menyediakan semua esensi.
Reaksi Metabolisme
Reaksi metabolisme protein pada tahap awal melibatkan proses pelepasan gugus asam amino. Struktur gugus asam amino secara umum sebagai berikut.
Selanjutnya kerangka struktur karbon akan mengalami perubahan. Berikut kami sampaikan dua proses utama dalam proses pelepasan asam amino.
- Transaminasi, merupakan proses katabolisme protein yang dimana terjadi pemindahan gugus asam amino dari struktur satu gugus asam amino ke salah satu dari tiga senyawa yaitu Asam Piruvat, Oksaloasetat, atau beta ketoglutarat.
Kemudian senyawa keto yang terdapat pada gugus asam amino tersebut akan mengalami perubahan menjadi asam amino.
Setelah perubahan tersebut, sebaliknya Asam amino yang semula tadi, akan mengalami perubahan menjadi senyawa asam keto. Ini artinya reaksi ini bersifat reversibel, sehingga tidak ada gugus asam amino pada struktur protein tersebut yang hilang.
Karena gugus yang dilepaskan tersebut akan diterima oleh asam keto. Enzim yang terlibat dalam reaksi transaminasi ini adalah glutamat transaminase dan alanin transaminase.
Glutamat transaminase berperan mengubah asam amino menjadi asam glutamat dan alanin transaminase berperan mengubah asam amino menjadi alanin. Jika alanin yang dihasilkan dari reaksi ini sudah melimpah maka alanin akan diubah menjadi asam glutamat. - Deaminasi Oksidatif, merupakan proses dimana asam glutamat melepaskan struktur gugus amino dengan menggunakan enzim katalis yaitu Glutamat dehidrogenase, gugus tersebut dilepaskan ke dalam bentuk NH4+.
Glutamat dehidrogenase menggunakan NADP+ atau NAD+ sebagai penerima elektron. Proses ini menghasilkan asam glutamat sebagai produk akhir hasil dari proses transaminasi. Enzim yang berperan dalam proses ini selain Glutamat dehidrogenase terdapat juga D-asam amino oksidase dan L-asam amino oksidase.
Asetil Koenzim A
Asetil Koenzim A merupakan senyawa penting dalam proses metabolisme dan reaksi-reaksi biokimia. Dalam proses metabolisme protein, Asetil Koenzim A berperan sebagai penghubung antara siklus krebs dan metabolisme asam amino. Siklus krebs merupakan respirasi aerob tingkat sel yang terjadi di mitokondria.
Salah satu jalur pembentukan asetil koenzim A yaitu melalui jalur asam piruvat. Asam-asam amino yang menjalani jalur ini adalah Alanin, Glisin, Serin, Sistein, dan Treonin. Pada reaksi transaminasi Alanin dan asam beta ketoglutarat akan membentuk asam piruvat.
Kemudian Serin akan mengalami proses reaksi deaminasi dan dehidrasi dengan bantuan enzim serin beta dehidratase. Selanjutnya Treonin akan mengalami perubahan menjadi asetaldehida dan Glisin, dengan bantuan enzim treonin alsolase.
Dengan adanya Serin dan penambahan satu atom karbon terjadilah perubahan Glisin menjadi Asetil Koenzim A. Koenzim yang berperan dalam proses ini adalah tetrahidrofolat.
Demikian sedikit materi tentang Metabolisme Protein dalam Tubuh yang dapat kami sampaikan, semoga bermanfaat.
Baca juga :