Protein

Protein

Protein (asal kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus.

Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof).

Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1838.

Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik. Kode genetik yang dibawa DNA ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan sebagai cetakan bagi translasi yang dilakukan ribosom. Sampai tahap ini, protein masih "mentah", hanya tersusun dari asam amino proteinogenik. Melalui mekanisme pascatranslasi, terbentuklah protein yang memiliki fungsi penuh secara biologi.

Enzim

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik. Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk. Jenis produk yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi/zat, yang disebut promoter. Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang ditentukan oleh hormon sebagai promoter.

Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan molekul substrat untuk menghasilkan senyawa intermediat melalui suatu reaksi kimia organik yang membutuhkan energi aktivasi lebih rendah, sehingga percepatan reaksi kimia terjadi karena reaksi kimia dengan energi aktivasi lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama. Sebagai contoh:

X + C → XC (1)

Y + XC → XYC (2)

XYC → CZ (3)

CZ → C + Z (4)

Meskipun senyawa katalis dapat berubah pada reaksi awal, pada reaksi akhir molekul katalis akan kembali ke bentuk semula.

Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. Sebagai contoh, enzim α-amilase hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa.

Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu, keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan aktivitas enzim, sedangkan aktivator adalah yang meningkatkan aktivitas enzim. Banyak obat dan racun adalah inihibitor enzim.

Transport terbantu (carrier mediated transport),dipengaruhi oleh :

1. Spesificitas (specificity) Protein pembawa mempunyai kekhususan tertentu, artinya protein pembawa pada membrane sel bersifat selektif terhadap substansi yang diikat dan ditranspor, (contoh : protein pembawa untuk glukosa tidak dapat mengikat dan mentransport gula lain selain glukosa. 
2. Kejenuhan (saturation)Laju transport ke luar dan masuk membrane sel dibatasi oleh avalibility (kemampuan/daya untuk menerima) molekul substrat dan protein pembawa,seperti halnya laju reaksi enzimatis yang dibatasi oleh konsentrasi enzim dan molekul substrat. 
3. Pengaturan (regulasi)Bila aktifitas sering tergantung dengan adanya kofaktor, maka aktivitas protein pembawa akan digiatkan oleh adanya ikatan dengan molekul lain seperti hormone. (catatan : pada kontransport difusi glukosa dibantu oleh adanya ikatan lain terhadap ion Na+)

SUMBER :

Buku Panduan perkuliahan Fiologi Hewan FKIP BIOLOGI Universitas Kuningan

Belajar keterampilan Proses

1. Seorang peneliti biologi harus memiliki keterampilan proses sebagai berikut:

a.       Melakukan pengamatan (observasi)   
Pengamatan kuantitatif: data diukur dengan alat ukur.
Pengamatan kualitatif: data tak dapat diukur, pengamatan dengan indra.

b.      Membuat daftar pertanyaan untuk merumuskan masalah.
Pertanyaan: apa, bagaimana, di mana, kapan, siapa, mengapa (ABDIKASIM).

c.       Menggolongkan objek biologi berdasarkan ciri-ciri tertentu.

d.      Menafsirkan data hasil pengamatan (mendeskripsikan data, menyajikan data—tabel/grafik/bagan/gambar/tulisan—dan menjelaskan data).

e.       Memprediksikan suatu peristiwa berdasarkan data yang ada sebelumnya.

f.       Mengidentifikasi variabel.     
Variabel bebas (variabel manipulasi): faktor yang dibuat bervariasi.
Variabel terikat (variabel respon): faktor yang muncul akibat variabel bebas
Variabel kontrol: faktor lain yang ikut berpengaruh yang dibuat sama.

2. Penelitian biologi dilakukan melalui tahapan metode ilmiah sebagai berikut:

a.       Menemukan dan merumuskan masalah (melalui pengamatan dan pertanyaan).

b.      Mengumpulkan keterangan/data (melalui pengamatan dan pertanyaan)

c.       Merumuskan hipotesis, yaitu jawaban sementara atas masalah berdasarkan teori dan fakta.
Hipotesis alternatif: menyatakan ada pengaruh antara variabel bebas dan variabel
terikat.
Hipotesis nol: menyatakan tidak ada pengaruh antara variabel bebas dan variabel
terikat.

d.      Melakukan eksperimen (percobaan) untuk menguji hipotesis.

e.       Menganalisis data hasil eksperimen.

f.        Menarik kesimpulan.

g.      Menulis laporan lengkap penelitian ilmiah yang telah dilakukan.
Laporan penelitian sangat penting karena selain sebagai dokumentasi juga berfungsi sebagai alat komunikasi hasil penelitian dengan pihak lain.

Berikut ini adalah salah satu sistematika laporan penelitian.

BAB I PENDAHULUAN    

A.    Latar Belakang Masalah        

B.     Rumusan Masalah      

C.      Tujuan Penelitian      

D.     Manfaat Penelitian

BAB II TINJAUAN PUSTAKA      

A.    Kajian Teori   

B.      Kajian dan Hasil Penelitian   

C.     Rumusan Hipotesis    

BAB III METODE PENELITIAN  

A.    Variabel dan Definisi Operasional Variabel  

B.     Rancangan Penelitian 

C.     Sasaran Penelitian ( Populasi dan Sampel )   

D.    Instrumen (Alat dan Bahan)  

E.      Prosedur Pelaksanaan Penelitian       

F.      Rencana Analisis Data           

G.     Jadwal Penelitian

BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN      

A.    Deskripsi Data           

B.     Interpretasi Data        

C.      Uji Hipotesis 

D.     Pembahasan

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN      

A.    Kesimpulan    

B.     Saran  

DAFTAR PUSTAKA     
LAMPIRAN

3. Seorang peneliti juga harus memiliki sikap ilmiah sebagai berikut:   

a.       Rasa ingin tahu yang tinggi   

b.       Jujur  

c.        Objektif         

d.      Berfikir secara terbuka           

e.       Memiliki kepedulian  

f.        Teliti  

g.       Tekun

h.      Berani dan santun

Transport melalui membran

transport melalui membran dapat berlangsung dengan cara :

1. Osmosis, adalah pergerakan molekul-molekul air melalui membran permeabel selektif menuju kelarutan yang relatif mengandung zat terlarut dengan konsentrasi yang lebih tinggi.
2. Difusi, merupakan gerakan molekul-molekul zat terlarut dalam suatu larutan melalui atau tanpa melalui membran permeabel selektif dari tempat dengan konsentrasi lebih tinggi menuju tempat dengan konsentrasi lebih rendah.
3. Filtrasi, adalah pergerakan air, biasanya mengandung zat terlarut karena adanya tekanan hidrostatik melalui membran filtrasi, misal filtrasi glomelurus.
4. Difusi terbantu, atau faciliatediffusion adalah transpor atau pengangkutan melintasi membran menuju ke arah gradien konsentrasi yang lebih rendah dengan bantuan protein pembawa (carrier proteins)
5. Transport aktif, transport yang dilakuklan secara aktif melalui protein pembawa melintasi membran tergantung pada gradien konsentrasi, dalam hal ini tergantung pada banyaknya protein pembawa yang ada, banyaknya substrat, dan ATP.
6. Cotransprt, dimana protein pembawa mentransport 2 macam substansi yang berbeda masuk atau keluar membran secara simultan, contohnya transpor glukosa dan ion Na+ bersam-sama.
7. Counter transport, berlangsung dimana protein pembawa transport 2 macam substansi yang berbeda kearah yang berlawanan secara simultan, contoh pompa ion K+ dan ion Na- atau K+/Na- pump.

Protein membran dan fungsinya

Jumalah protein pembangun membran sel yaitu sekitar 55% dari berat seluruh membran sel. Bagian besar merupakan protein integral yang terletak tersebar dan melintang dapat setebal membran sel atau melebihi yang disebut protein transmembran. selebihnya merupakan protein porifer, protein ini terletak pada permukaan luar maupun dalam dari membran sel. Membran protein dapat berfungsi sebagai :

1. Protein jangkar (anchoring proteins), protein ini berfungsi untuk menghubungkan atau mengikat antara membran sel satu sama lain, ataupun dengan struktur-struktur lain yang terdapat disebelah dalam atau disebelah luar membran sel seperti dengan sitokelet9rangka sitoplasma) sebagai anyaman filamen yang memperkuat sitoplasma.
2. Protein pengenal (recognation proteins), protein ini berfungsi untuk mengenali atau mengidentifikasi terhadap molekul-molekul protein lain seperti sel-sel pada sistem imun, protein pengenal ini berupa glikoprotein.
3. Enzim, dapat mengkatalisir reaksi-reaksi kimia yang terjadi baik dicairan ekstraseluler maupun didalam sitosol, tergantung dari letak enzim dan active site nya.
4. Protein reseptor (reseptor proteins)
5. Protein pembawa (carrier proteins), berfungsi mengikat zat terlarut dan membawanya melintasi membran.
6. Protein penyalur (chanel proteins),

Struktur membran sel

membran sel sangat tipis dan halus, tebalnya antara 6 sampai 10 nm. membran sel mengandung lipid,protein dan karbohidrat. bagian terbesar dari membran sel adalah fosfolipid, protein, glikolipid dan kolesterol. ada beberapa teori model membran sel yaitu :

1. Model membran lipida dua lapis, model ini dikemukakan oleh Event Gorter dan F. Grandel (1925), menurut teori ini membran sel merupakan lapisan lipida dua lapis yang berkesinambungan penuh.
2. Model membran lipida mozaik, menurut Hober (1946) lapisan lipida dua lapis ini tidak berkesinambungan, namun terdapat celah-celah yang membentuk pori-pori halus dengan demikian dapat melakukan zat-zat yang bersifat polar.
3. Model membran Pauci-molekuler, model ini dikemukakan oleh Danielli dan Davson (1935) yang dikembangkan oleh Robertson. menurut teori ini terdapat protein pembatas pori-pori yang menutupi lapisan luar dan lapisan dalam dari membran lipida dua lapis yang tidak berkesinambungan penuh.
4. Model membran mozaik cair, model ini dikemukakan oleh Singer (1974) menurut Singer lapisan lipida dua lapis ini tidak seluruhnya berkesinambungan,dan pada beberapa tempat terdapat protein yang terletak perifer maupun yang integral.

Membran sel dan fungsi

Membrane sel atau membrane plasma yang disebut juga plasmolema, merupakan bagian sel paling luar. Secara umum fungsi membrane sel yaitu : 

1. Batas fisis, membrane sel merupakan barier fisis yang memisahkan antara sel bagian dalam. Kondisi protoplasma sangat berbeda dengan cairan ekstraseler,dan perbedaan ini harus tetap yaitu untuk menjaga homeostasis cairan intraseluler seperti keberadaan enzim maupun protein lainnya.
2. Mengatur pertukaran dengan lingkungan, membrane sel mengawasi keluar masuknya ion-ion dan nutrient yang keluar dan kedalam intrasel.
3. Sensitivitas, membrane sel dapat menerima signal kimia dari sel lain, dan perubahan yang terjadi pada membrane sel akan merangsang aktifitas enzim yang terdapat didalam sel yang selanjutnya akan mempengaruhi aktivitas sel.
4. Sebagai struktur pendukung, membentuk struktur khusus untuk hubungan antara membrane sel maupun dengan materi ekstraseluler agar terbentuk jaringan yang stabil.