PROTEIN DAN LEMAK

BAB 1

PROTEIN

1.   Pengertian Protein

Protein adalah polimer alami yang terbuat dari asam amino. Suatu polipeptida yang memiliki kira-kira 100 sampai 1000 atau lebih residu asam amino. Ada dua puluh asam amino yang menyusun semua protein yang dijumpai dalam tubuh manusia ; semuanya kecuali gilisin adalah kiral. Urutan dan jenis-jenis asam amino yang menyusunnya sangat spesifik. Suatu protein yang hanya tersusun atas  asam amino dan tidak mengandung gugus lain disebut protein sederhana. Namun, banyak protein yang mengandung bahan lain selain asam amino seperti derivate vitamin, lipid atau karbohidrat. Protein disebut protein konjugasi. Bagian yang bukan asam amino dari jenis protein ini disebut gugus prostetik.

Protein dalam tubuh manusia diperoleh dari bahan makanan, baik yang berasal dari hewan maupun yang berasal dari tumbuhan. Protein yang berasal dari hewan disebut protein hewani, sedangkan protein yang berasal dari tumbuhan disebut protein nabati. Sumber protein dari dari beberapa bahan makanan adalah daging, telur, susu, ikan, beras, kacang, dan buah-buahan. Protein dalam makanan yang dikonsumsi manusia akan dipecah menjadi asam-asam amino dalam proses pencernaan dengan dibantu oleh enzim.

Di dalam tubuh, protein mempunyai peranan yang sangat penting. Fungsi utamanya sebagai zat pembangun atau pembentuk struktur sel, misalnya untuk pembentukan kulit, otot, rambut, membran sel, jantung, hati, ginjal, dan beberapa organ penting lainnya. Kemudian, terdapat pula protein yang mempunyai sifat khusus, yaitu protein yang aktif. Beberapa diantaranya ialah enzim yang berperan sebagai biokatalisator, hemoglobin sebagai pengangkut oksigen, hormon sebagai pengatur metabolism tubuh, dan antibody untuk mempertahankan tubuh dari serangan penyakit. Protein dapat pula digunakan sebagai bahan bakar apabila keperluan energi tubuh tidak terpenuhi oleh karbohidrat dan lemak

Secara kimiawi, protein merupakan senyawa polimer yang tersusun atas satuan asam-asam amino sebagai monomer-nya. Asam-asam amino terikat satu sama lainnya melalui ikatan peptida, yaitu ikatan antara gugus karboksil (-COOH) asam amino yang satu dengan gugus amino (-NH₂) dari asam amino yang lain dengan melepaskan satu molekul air. Peptida yang terbentuk atas dua asam amino disebut dipeptida. Sebaliknya, peptide yang terdiri atas tiga, empat, atau lebih asam amino masing-masing disebut tripeptida, tetrapeptida, dan seterusnya.

Protein menjalankan banyak fungsi , mulai dari katalisis, pengangkutan dan penyimpanan zat-zat vital, pergerakan yang terkoordinasi, dan perlindungan terhadap penyakit. Protein merupakan komponen utama dalam semua sel hidup, baik tumbuhan maupun hewan. Protein adalah senyawa organic kompleks yang terdiri atas unsur-unsur Karbon (50-55%), Hidrogen (±7%), Oksigen (±13%), dan Nitrogen (±16%). Banyak pula protein yang mengandung Belerang (S) dan Fosfor (P) dalam jumlah sedikit (1-2%). Ada beberapa protein lainnya mengandung unsur logam seperti tembaga dan besi.

2.Klasifikasi Protein

Berdasarkan struktur molekulnya, protein dapat dibagi menjadi dua golongan utama,  yaitu :                                                      

1) Protein globuler, yaitu protein berbentuk bulat atau elips dengan rantai polipeptida yang berlipat. Umumnya, protein globuler larut dalam air, asam, basa, maupun etanol. Contoh : albumin, globulin, protamin, semua enzim dan antibodi.

2) Protein Fiber, yaitu protein berbentuk serat atau serabut dengan rantai polipeptida memanjang pada satu sumbu. Hampir semua protein fiber memberikan peran struktural atau pelindung. Protein fiber tidak larut dalam air, asam, basa, maupun etanol. Contoh : keratin pada rambut, kolagen pada tulang rawan, dan fibroin pada sutera.

Berdasarkan sifatnya protein dapat dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu :
1. Kelarutan                    :       Albumin, globulin, fibrinogen
2. Bentuk                        :       Globuler, fibrosa
3. Sifatnya                       :       Dengan elektroforesis
4. Sedimentasi                 :       VLDL, IDL, LDL, HDL.
5. Imunologis                  :       Ig A, D, E, G, M.
6. Struktur tiga dimensi  :       Primer, sekunder, tertier, kuarterner
7. Fungsi biologis            :       Struktural, enzim

3.       Sifat-sifat Protein

Berat molekul protein sangat besar, ribuan sampai jutaan, sehingga merupakan suatu makromolekul. Seperti senyawa polimer lain (misalnya : pati), protein dapat pula dihidrolisis oleh asam, basa atau enzim tertentu dan menghasilkan campuran asam-asam amino.

Sifat fisikokimia protein berbeda satu sama lain, tergantung pada komposisi dan jenis asam amino penyusunnya. Sebagian besar protein bila dilarutkan dalam air akan membentuk disperse koloidal dan tidak dapat berdifusi bila dilewatkan melalui membrane semipermaebel. Beberapa protein mudah larut dalam air, tetapi ada pula yang sukar larut. Namun, semua protein tidak dapat larut dalam pelarut organik seperti eter, kloroform, atau benzena.

Pada umumnya, protein sangat peka terhadap pengaruh-pengaruh fisik dan zat 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 alcohol dan sabun. Proses denaturasi kadang berlangsung secara versibel tetapi ada pula yang irreversible tergantung pada penyebabnya. Protein yang mengalami denaturasi akan menurunkan aktivitas biologinya dan berkurang kelarutannya, sehingga mudah mengendap.

Molekul protein mempunyai gugus amino (-NH₂) dan gugus karboksilat (-COOH) pada ujujng-ujung rantainya. Hal ini menyebabkan protein mempunyai banyak muatan ( polielektrolit) dan bersifat amfoter, yaitu dapat bereaksi dengan asam dan basa. Dengan larutan asam atau pH pindah gugus amino pada protein akan bereaksi dengan ion H⁺, sehingga protein bermuatan positif. Sebaliknya, dalam lartan basa gugus karboksilat bereaksi dengan ion OH^-, sehingga protein bermuatan negative. Adanya muatan pada molekul protein menyebabkan protein bergerak di bawah pengaruh medan listrik.

Setiap jenis protein dalam larutan mempunyai pH tertentu yang disebut titik Isoelektrik (TI). Pada pH Isoelektrik (PI), molekul protein mempunyai muatan positif dan negative yang sama, sehingga, saling menetralkan atau bermuatan nol. Akibatnya protein tidak bergerak di bawah pengaruh arus listrik. Pada titik isoelektrik, protein akan mengalami pengendapan (koagulasi) paling cepat dan prinsip dapat digunakan untuk  pemisahan atau pemurnian suatu protein.

4.      Struktur Protein

Strukur protein biasanya dibagi menjadi empat tingkat organisasi. Struktur primer adalah sebutan untuk urutan asam amino khas dari rantai polipeptida. Struktur sekunder meliputi bagian-bagian dari rantai polipeptida yang distabilkan oleh suatu pola teratur dari ikatan-ikatan hidrogen antara gugus CO dan gugus NH dari tulang punggung. Struktur tersier berlaku pada struktur tiga dimensi yang distabilkan oleh gaya dispersi, ikatan hidrogen, dan gaya antar molekul lainnya. Molekul protein dapat terdiri dari lebih dari satu rantai polipeptida. Susunan keseluruhan dari rantai-rantai polipeptida dinamakan struktur kuaterner.

     

BAB II

LEMAK

1.      Pengertian Lemak

Lemak adalah sekelompok ikatan organik yang terdiri atas unsu-runsur karbon (C), Hidrogen(H), Oksigen(O) yang mempunyai sifat dapat larut dalam zat-zat pelarut tertentu (zat pelarut lemak). Di dalam tubuh fungsi utama lemak adalah sebagai cadangan energi dalam bentuk jaringan lunak yang ditimbun di tempat-tempat tertentu. Jaringan lemak juga berfungsi pada organ-organ tertentu seperti biji mata dan ginjal. Jaringan di bawah kulit melindungi tubuh dari hawa dingin sedangkan pada wanita memberikan contours khas feminine seperti jaringan lemak didaerah gluteal dan di daerah bahu dan dada. Kebutuhan tubuh akan lemak ditinjau dari sudut fungsinya :  

1.Lemak sebagai sumber utama energi.                                                                        . 2.Lemak sebagai sumber polyunsaturated fatty acid (PUFA) / kesehatan kulit.       3.Lemak sebagai pelarut vitamin-vitamin A, D, E dan K.                                                                                                                                                                                                                          

Lemak cenderung meningkatkan kadar kolesterol darah terutama lemak hewani yang mengandung asam lemak jenuh rantai panjang. Kolesterol yang tinggi dapat meningkatkan prevalensi penyakit hypertensi. Kelebihan konsumsi energi dalam bentuk karbohidrat memberikan sintesa acetyl-CoA yang berlebih dan dapat meningkatkan kolesterol andogen yang mengalami obesitas (kegemukan).

Lemak merupakan bagian terbesar dan terpenting kelompok lipid, yaitu sebagai komponen makanan utama bagi organisme hidup. Lemak penting bagi manusia karena adanya asam-asam lemak esensial yang terkandung di dalamnya. Fungsinya dapat melarutkan vitamin A, D, E dan K yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan tubuh. Kemudian, lemak merupakan sumber energi yang lebih efisien dibandingkan karbohidrat dan protein. Satu asam lemak dapat menghasilkan 9 kkal, sedangkan karbohidrat dan protein hanya menghasilkan 4 kkal setiap gram.

Secara kimiawi, lemak dan minyak adalah trigliserida yang merupakan ester dari gliserol dan asam lemak rantai panjang. Senyawa terbentuk dari hasil kondensasi satu molekul gliserol dengan tiga molekul asam lemak.

            Asam lemak dapat terbentuk dari senyawa-senyawa yang mengandung karbon seperti asam asetat, asectaldehid, dan etanol yang merupakan hasil respirasi tanaman. Asam lemak dalam tanaman disentesis dalam keadaan anaerob dengan bantuan bakteri tertentu seperti clostridium kluyveri.

           

      2.   Klasifikasi Lemak

Lemak dapat diklasifikasikan dengan berbagai cara :

      a. Menurut Struktur Kimianya :                                                                                        

1)       Lemak Netral (triglyceride)

2)       Phospholipida

3)       Lecithine

4)       Sphyngomyelineb.

 b.  Menurut Sumbernya (Bahan Makanannya) :

1)       Lemak Hewani

2)       Lemak Nabati.

c. Menurut Konsistennya :

1)       Lemak Padat (Lemak atau Gaji)

2)       Lemak Cair (Minyak).

d. Menurut Wujudnya :

1)   Lemak tak terlihat (invisible fat)                                                                                        2)   Lemak terlihat (visible fat)

 Asam-asam lemak yang ditemukan di alam umumnya merupakan asam-asam monokarboksilat dengan rantai yang tidak bercabang dan mempunyai jumlah atom karbon genap. Asam lemak di alam dapat dibagi menjadi dua golongan, yaitu :

1.      Asam lemak jenuh : asam lemak yang tidak mempunyai ikatan rangkap. Contoh : asam  palmitat, asam stearat, dan asam kaprat.

Sumber : sebagian besar pada lemak hewani

2.      Asam lemak tidak jenuh : yaitu asam lemak yang mempunyai satu atau lebih ikatan rangkap. Contoh : asam oleat, asam linoleat, dan asam linolenat.

Sumber : minyak nabati pada biji-bijian atau kacang-kacangan.

      3.   Sifat Lemak

Sifat fisikokimia lemak dan minyak berbeda satu sama lain, tergantung pada sumbernya. Secara umum, bentuk trigliserida lemak dan minyak sama, tatapi wujudnya berbeda. Dalam pengertian sehari-hari, disebut lemak jika berbentuk padat pada suhu kamar dan disebur minyak jika berbentuk cair pada suhu kamar.

Trigliserida dapat berbentuk padat atau cair berhubungan dengan aam lemak penyusunnya. Minyak nabati sebagian besar berbentuk cair karena mengandung sejumlah asam lemaktidak jenuh seperti asam oleat (C₁₇H₃₃COOH), asam linoleat (C₁₇H₃₁COOH), dan asam linolenat (C₁₇H₂₉COOH). Asam-asam lemak termasuk asam lemak esensial yang dapat mencegah timbulnya gejala arteriosclerosis karena penyempitan pembuluh darah akibat penumpukan kolestrol. Sebaliknya, asam lemak hewani umumnya pada suhu kamar berbentuk padat karena banyak mengandung asam lemak jenuh seperti asam stearat (C₁₇H₃₅COOH) dan asam palmirat (C₁₅H₃₁COOH). Asam lemak jenuh mempunyai titik lebur lebih tinggi daripada asam lemak tidak jenuh.

Lemak dan minyak dapat mengalami ketengikan (rancidity), karena dapat terhidrolisis dan teroksidasi bila dibiarkan terlalu lama kontak dengan udara. Pada proses hidrolisis, lemak atau minyak akan diubah menjadi asam lemak bebas dan gliserol. Reaksi hidrolisis dapat menyebabkan kerusakan lemak atau minyak karena terdapat sejumlah air di dalamnya, sehingga menimbulkan bau tengik. Reaksi demikian dikatalisis oleh asam, basa, atau enzim tertentu seperti enzim lipase.

Lemak yang teroksidasi akan membentuk peroksida dan hidroperoksidayang dapat terurai menjadi aldehida, keton, dan asam-asam lemak bebas. Hasil oksidasi tidak hanya mengakibatkan rasa dan bau yang tidak enak, tetapi dapat pula menurunkan nilai gizi karena kerusakan vitamin dan asam-asam lemak esensial dalam lemak. Reaksi oksidasi dipercepat dengan adanya cahaya, pemanasan, atau katalis logam seperti Cu, Fe, Co dan Mn. Lemak yang sangat tengik mempunyai keasaman yang sangat rendah. Proses ketengikan dapat dihambat salah satunya dengan penambahan zat antioksidan seperti vitamin E, vitamin C, polifenol, dan hidroquinon