protein biomol 2014 unpar(1)

7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)

1/56

BIOLOGI

MOLEKULER


2/56

The individual cells that form ourbodies can grow re!roduce !rocessinformation res!ond to stimuli andcarr" out an ama#ing arra" ofchemical reactions these abilitiesde$ne life%


3/56

&ROTEI'


4/56

Latar Belakang (

) *en"awa terban"a+ dalam ma+hlu+ hidu! (

air ,-./01) Berat +ering sel2ma+hlu+ hidu!(

didominasi o2 se3enis sen"awa tertentu

,-./0 berat +ering1 4 "ang terban"a+"ang utama mestin"a "ang ter!enting

dalam fungsi hidu! 4

5proteos

5"ang utama 4 protein


5/56

) sifat umum $si+o+imia miri! !utih

telur,albumin1 4 albumen

) 6adi se!erti air albumen !astisangat

!enting !rotein istilah "ang -

coco+) 7nalisis unsur ( selalu mengandung

89O'*


6/56

Karakteristik fsik :

) *elalu membentu+ larutan +oloid dengan

segala sifatn"a suatu sen"awadengan

BM besar

) BM bermacam)macam:alam cairan biologis tida+ !ernah ;

macam sa3a selalu bermacam)macam

usaha untu+ memurni+an men3adi

rumit

*ifat biologis tia! !rotein berbeda


7/56

) Oleh +arena BM umumn"a besar sangat

mung+in suatu !olimer

) bila betul tentu terdiri atas mole+ul /?( :r%7rchibald

Edward Garrod ( !en"a+it turunanresesif

urin hitam +arena !enum!u+an asam

homogentisat metabolit tirosin !en"%mol% ;>@A( de$siensi

homogentisic acid

oidase;>>.( mutasi en#im tsb1


10/56

) Beadle C Tatum ,;>D.1 (

mutan 'euros!ora crassa tida+mam!u

meragi+an roti cacad en#immen"ertai cacad gen one

gene one

enzyme (protein)


11/56

Defnisi biologis :

Protein adalah senya!a yang

merupakanhasil ekspresi in"ormasi yangterkandung

dalam genTida+ men3elas+an (

) fenomena ma+romole+ul

) +om!osisi sen"awa !embentu+ !rotein) bagaimana cara sen"awa !embentu+

!rotein dii+at+an satu sama lain


12/56

Defnisi Biokimia(

Proteinadalah heterobiopolimerdibuat

oleh selsebagaihasil ekspresi

in"ormasidalam gen tersusun dari asam-

asam amino

"ang teri+at satu sama lain olehikatan

peptida


13/56

Kesim!ulan

) *ifat ma+romole+ul 2 !olimer) :ibuat oleh sel

) 9asil e+s!resi informasi dalam

gen

) *en"awa !en"usun ( asam)asam

amino) Teri+at dengan i+atan !e!tida


14/56

Beberapa kata kun#i $ konsep dasar

) !rotein han"a disintesis ddlm sel

) !rotein adl hsl e+s!resi langsung dr informasi geneti+ dlm :'7 (

; gen ; !rotein ,one gene one

protein/ onepolypeptide1%

7+ibat ( suatu !rot a2 d!t disintesis o2sel han"a b2 sel tsb mgdg

gen

u2 !rot "g dima+sud%


15/56

Bila gen tersebut tida+ ada !rotein

"ang bersang+utan tida+ a+an!ernah

da!at disintesis

*ebali+n"a adan"a suatu gen tida+

mesti mengata+an adan"a suatu!rotein

,tergantungdiung+a!+an2die+s!resi+an

atau tida+1


16/56

%yarat &sam-&sam &minoPembentuk Protein

Gugus asam harus +arbo+silat ( - '

asam amino dengan gugus asambukan ' (misal sul"at seperti padataurin) tidak pernah membentuk protein

&un"a gugus amino ( ) *+

Kedua gugus "ang 3adi ciri +has asam aminoharus teri+at +e atom 8 "ang sama ( 7tom '

Bila 8OO9 C )'9?tida+ teri+at di 8 "angsama tida+ !ernah bentu+ !rotein


17/56

7sam amino da!at di!andang sebagai turunan 89D Membentu+ bidang D ,tetrahedron1

8 se!erti 8 !ada 89Dberada di !usat bdg D Keem!at tangan 89Dmengi+at atom "ang sama (

9 tari+an sama 3ara+ sama bidang Dsimetris

Keem!at tangan 8asam amino i+at D gugusberbeda ( )8OO9 '9? 9 dan R berat mole+ulberbeda tari+an berbeda 3ara+ berbeda +e!usat (8bangun asimetris


18/56

7sam 7mino *ebagaiTurunan 89D

,etana ('-) &sam &mino-


19/56

Karena atom 8!ada asam amino asimetris

ma+a ham!ir tia! asam amino)!un"a ?stru+tur stereometri

Kedua stru+tur setang+u! ( "ang satumeru!a+an ba"angan cermin dari "ang lain

Membeda+ann"a ( dengan meliwat+ancaha"a ter!olarisasi ,bergetar han"a dalam? bidang "ang saling tega+ lurus1

*en"awa simetris( dilalui caha"a tsb tan!adi!utar


20/56

8ontoh ( 7sam 7mino 7lanin

&lanin dalam + stereoisomer%imetri + stereoisomer

alanin


21/56

Isomer L ( !utar caha"a ter!olarisasi +e +iri Isomer : ( !utar caha"a ter!olarisasi +e +anan

anya asam amino isomer L yang menyusunprotein

&sam amino isomer D tidak pernah menyusunprotein apa pun

Ban"a+ aa)3enis L semua bentu+ !rotein F *am!ai +ini han"a ada ?/ aa ssn !rotein

+. aa punya pass!ord dalam gen

&assword aa dlm gen( kodon/ urutan tri!el basa

untu+ sandi+an ; aa


22/56

I+atan !e!tida (

I+atan +ovalen antara 8OO9 suatu asam aminodengan '9?dari aa lain

I+atan terbentu+ dengan mengeluar+an ; mole+ul 9?O

:engan cara ini mole+ul !rotein da!at di!er!an3angsesuai dengan !anduan "ang ada di dalam gen untu+!rotein tsb

ikatan peptida adalah tulang punggung(ba#kbone) protein

&sam amino: batu bata penyusun (buildingblo#k)


23/56

&embentu+an I+atan &e!tida


24/56

&erhati+an (

I+atan !e!tida suatu !rotein selalu da!at

di!er!an3ang sesuai !erintah gen Bera!a !un !an3ang suatu !oli!e!tida 2 !rotein

selalu ada (

)'9?bebas di sisi +iri dinamai sisi '9?atau sisi

' dari !rotein )8OO9 bebas di sisi +anan sisi 8OO9 atau sisi 8

dari !rotein

&enghitungan ,!enomeran1 asam amino suatu

!rotein selalu dimulai dari sisi '


25/56

Klasi$+asi C *ifat 7sam 7mino&embentu+ &rotein

Klasi$+asi atas dasar da!at dibuat tubuh 2tida+ (

&sam &mino 0sensial : aa yang tidak

dapat dibuat tubuh harus ada dalammakanan

&sam &mino *on 0sensial : aa yangdapat dibuat tubuh dari aa esensial

Klasi$+asi ini tida+ universal C tida+ da!atdiguna+an untu+ 3elas+an fungsi !rotein sifatbiologis !rotein C bagaimana !rotein be+er3a


26/56

Berdasar rantai samping (1) :

7a !embentu+ !rotein di!andang sebagai turunanasimetris dari metan

Persamaan?/ aa !embentu+ !rotein ( 9)'9?C

)8OO9 teri+at !ada 8

Perbedaan( !ada R% ?/ aa berbeda !erbedaan!ada R

klasifkasi berdasar si"at fsikokimia 1 :

1 hidrofl (ada /-%/ -' atau *+pada

1)

1 hidro"obik : hanya ada '/ atau % terikat '


27/56

- Mam!u men3elas+an fungsi C !erila+u biologis

!rotein (

&erub str : C fgs !rotein o2 mutasi

9ubungan str : !rotein dengan fungsi C !erila+ubiologis !rotein

ub klasifkasi rantai samping dg klasifkasiesensial-non esensial pada manusia :

%eluruh aa esensial u2 manusia ternyata :

%eluruh aa hidro"obik

%eluruh aa basa3treonin ( di 1) $ tripto"an

(-* lingkar di 1)


28/56

Organisasi dalam Mole+ul&rotein

Organisasi dalam mole+u+ !rotein meli!uti (

Bagaimana $ keddkan tiap asamamino yang +. 4enis diatur struktur

primer $ hanya ditentukan o2 gen5Perubahan hanya mungkin o2 mutasi

6iap ikatan peptida pasti punya '$-*- / dpt ikatan hidrogen () 3 1

(dengan s"t fsikokimia msg+) bntk+geometris dlm suatu segmen protein struktur sekunder


29/56

6iap protein punya bntk 7 dimensi

umum : struktur tersier 5 anya ada + :globuler (bulat) $ fbriler (serat)

9ubungan fgs biologis umum C str : (

Protein globuler bersi"at regulator(

en#im trans!orter cara+a ; ,mediator1!ertahanan rese!tor

Protein fbriler bersi"at struktural(+eratin)dan +eratin),lembar)1 +olagenelastin bagian mole+ul miosin


30/56

&embentu+an *tru+tur*e+under

Tia! aa sebagai turunan asimetris metan ggs8OO9 dan '9?td+ dlm ; bidang

Keti+a membentu+ i+atan !e!tida (

? aa +onstituen tida+ dalam ; bidang

; i+atan !e!tida ,)8O) C )'9)1 dalam ; bidang

sudut antara tia! ? aa +onstituen I+atan hidrogen ,91 antara 8O) suatu i+atan

!e!tida dengan '9) i+atan !!td )D aa +ede!an atau +e bela+ang heli+s)


31/56

*udut 7ntara ? 77 dlm !!td

%udut antara + aa dlmpeptida

+ aa tidak berada dlm 8bidang


32/56

&embentu+an 9eli+s)9katan pd ikatan ppt

berbeda bran umum : heliks-


33/56

*tru+tur se+under lembar) Lembar atau gelombang terbentu+ bila R

"ang berde+atan beru+uran besar ,valinleusinisoleusin fenilalanin tirosintri!tofan1

I+atan 9 antara 8O) C )'9) terbentu+

antara !e!tida berhada!an Ter3adi !aralel atau anti!aralel

7lamiah ( +eratin)misal !ada bulue!idermis !aruh burung C !ada sisi+ C

ca+ar burung C re!til% 6uga bagian dariban"a+ mol !rotein lain1


34/56

Lembar ) 9katan membentuk lembar

Lembar-paralel$antiparalel


35/56

*tru+tur se+under lain Lipatan 2tekukan,bending1 (

) :isebb+an o2 adan"a aa prolin

) 7+ibat+an !rotein berbali+ arah ;A/o

Loop atau simpai(

) O2 ikatan %-%-terbentu+ sebagaihasil

oksidasi + aa sistein dlm 8 rantai

protein,8 ggs % 2sistein1


36/56

*tru+tur se+under lain

%ulur sebarang,random coil1 (

- saling tolakantara aa denganR "ang bermuatan sama,sama)sama asam atau

basa1


37/56

*tru+tur se+under

) daerah !ada rantai !e!tida "ang

terstabilisasi oleh 3embatan 9 danmem!un"ai +on$rmasi "ang terde$nisi%

) fungsin"a ( menstabil+an stru+tur !rimer

) bisa berbentu+ heli+s H) lembar bergelombang

) daerah "ang tida+ beraturan ,random

coil1

) i+atan 9


38/56

9ubungan *tru+tur *e+under CTersier

*tru+tur : ,tersier1 menentu+an fungsi

6enis str : ,tersier1 ditentu+an o2 3enis str se+under dalam suatu !rotein (

Bila dalam suatu !rotein 3enis strse+under -; !rotein globuler !rotein regulator

Bila han"a ada ; 3enis str se+under !rotein $briler stru+tural


39/56

+ ,olekul Protein Dalam%truktur 6ersier

,ioglobin &lbumin


40/56

%truktur 7 D $ ;ungsi

*tr : ditentu+an o2 3enis str se+under str : ditentu+an antara+si aa

!en"usun

7a sendiri !un"a muatan "ang sangatdi!engaruhi oleh !9 ling+ungan

str : !rotein sangat di!engaruhi !9

:i antara sangat ban"a+ str : han"a ;"ang mendu+ung fungsi biologis

!9 menentu+an fgs biologis !rotein


41/56

!9 "ang suatu !rotein a+tif

ma+simum ( !9 o!timum :i luar !9 o!timum a+tivitas biologis

!rotein selalu

protein biomol 2014 unpar(1)

Documents