Protein dan Asam Amino
advertisement
Protein dan Asam Amino © 2010 Pearson Education, Inc. Apa itu Protein? Molekul berukuran besar Tersusun dari rantai asam amino Ditemukan pada setiap sel dalam tubuh Terlibat dalam hampir semua proses dan fungsi fisiologis tubuh Sekuen / urutan asam amino ditentukan oleh DNA © 2010 Pearson Education, Inc. Struktur Protein Tersusun dari rantai asam amino; diklasifikasikan berdasarkan urutan asam amino pada rantainya • Peptida: <50 asam amino - Dipeptida: 2 asam amino - Tripeptida: 3 asam amino - Polypeptida: >10 asam amino • Protein: >50 asam amino - umumnya 100 -10,000 asam amino Rantainya disusun oleh DNA spesifik Asam Amino terdiri dari karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen © 2010 Pearson Education, Inc. Perbedaan Struktural Antara Karbohidrat, Lipid, dan Protein Anatomi Asam Amino Ikatan Peptida Asam Amino Dibentuk saat gugus asam (COOH) dari salah satu asam amino bergabung dg gugus amino (NH2) pada asam amino kedua Dibentuk melalui proses kondensasi (pengembunan) Terurai melalui hidrolisis © 2010 Pearson Education, Inc. Reaksi Kondensasi dan Hidrolisis Figure 6.3 Essensial, Nonessensial, dan Kondisional Essensial – harus dikonsumsi dalam makanan Nonessensial – dapat disintesis dalam tubuh Conditionally essential – tidak dapat disintesis dalam keadaan sakit atau kekurangan prekursor • Bayi prematur memiliki jumlah enzim yang terbatas untuk membentuk arginin © 2010 Pearson Education, Inc. Structur Protein Empat level • Struktur primer • Struktur sekunder • Struktur tersier • struktur kuartener adanya perubahan struktur atau urutan asam amino akan mengubah bentuk dan fungsi protein © 2010 Pearson Education, Inc. Denaturasi Perubahan bentuk protein sehingga mempengaruhi fungsinya. Penyebab: • Panas • Asam • Basa • Garam • Mekanis Struktur primer tidak dapat berubah melalui denaturasi © 2010 Pearson Education, Inc. Denaturing a Protein Figure 6.5 Protein Digestion: Part 1 Figure 6.6 Protein Digestion: Part 2 Figure 6.6 Protein Digestion: Part 3 Figure 6.6 Protein Digestion: Part 4 Figure 6.6 Absorpsi Asam Amino Asam amino diserap di usus halus Asam amino dipindahkan ke liver dari usus melalui pembuluh vena Di liver, asam amino ini: • Digunakan untuk mensintesis protein • Diubah menjadi energi, glukosa, atau lemak • dilepas ke aliran darah dipindahkan ke dalam tiap sel Kadang protein diserap secara utuh © 2010 Pearson Education, Inc. Metabolisme Asam Amino Liver me-metabolisme asam amino berdasarkan kebutuhan tubuh Sebagian besar asam amino dipindahkan ke aliran darah untuk diambil dan digunakan oleh tiap sel • Stok asam amino terbatas namun banyak digunakan Protein turn over – proses degradasi dan sintesis protein secara berkelanjutan © 2010 Pearson Education, Inc. Protein Synthesis Figure 6.8 Deaminasi Saat stok asam amino dalam keadaan optimal, maka asam amino ini dipecah menjadi beberapa komponen untuk penggunaan yang lain Terjadi Deaminasi Komponen yang mengandung karbon: • Diubah menjadi glukosa, yg akan digunakan dlm proses gluconeogenesis • Diubah menjadi asam lemak dan disimpan dalam bentuk trigliserida dalam jaringan adiposa © 2010 Pearson Education, Inc. Metabolic Fate of Amino Acids Figure 6.7 Bagaimana Tubuh Menggunakan Protein? Fungsi protein • Berperan secara struktural dan mekanis • Memelihara jaringan tubuh • Bahan baku enzim dan hormon • Memelihara keseimbangan asam basa • Transport nutrient • Sebagai sistem imun • Berperan sbg sumber energi saat dibutuhkan © 2010 Pearson Education, Inc. Jumlah Protein Yang Diperlukan Tubuh Dalam keadaan sehat, dewasa, dan tidak hamil • Mengkonsumsi protein secukupnya sesuai dengan aktifitas tubuh harian • Untuk mencapai keseimbangan nitrogen Wanita hamil, masa penyembuhan, dan anak pada fase pertumbuhan • Mengkonsumsi protein lebih banyak untuk membangun jaringan tubuh © 2010 Pearson Education, Inc. Nitrogen Balance and Imbalance Figure 6.12 Kualitas Protein Complete protein • Mengandung 9 asam amino esensial • Sumber hewani merupakan complete proteins • Memiliki kualitas lebih tinggi Incomplete proteins • Terdiri dari satu atau beberapa asam amino • Umumnya bersumber pada nabati © 2010 Pearson Education, Inc. Kebutuhan Protein Rekomendasi asupan Protein • 10–35% dari total harian kilokalori • Dewasa dg BB >18kg - 0.8 g/kg daily American College of Sports Medicine, the American Dietetic Association, and other experts advocate • 50–100% protein bagi atlit yang memerlukan stamina tinggi dan latihan terus menerus • Umumnya mengkonsumsi protein tambahan © 2010 Pearson Education, Inc. Best Sources of Protein Figure 6.14 Mengkonsumsi Terlalu Banyak Protein Resiko penyakit jantung Resiko batu ginjal Resiko kehilangan kalsium dari tulang Resiko kanker usus Perubahan komposisi nutrien © 2010 Pearson Education, Inc. Mengkonsumsi Terlalu Sedikit Protein Protein-energy malnutrition (PEM) • Protein akan digunakan untuk energi dibandingkan untuk fungsional • Nutrient penting lainnya akan terserap sedikit • Prevalensi yg umum terjadi pada bayi dan anak-anak - Hampir 17,000 anak di seluruh dunia meninggal setiap hari © 2010 Pearson Education, Inc. Kekurangan Protein Tanpa protein yg memadai: • Proses regenerasi sel-sel pada saluran pencernaan memiliki kemampuan rendah • Fungsi pencernaan terhambat • Penyerapan makanan berkurang • Bakteri usus akan berpindah ke aliran darah dan menyebabkan septicemia • Sistem imun tdk bekerja optimal shg tdk dapat melawan infeksi © 2010 Pearson Education, Inc. Types of PEM: Kwashiorkor Kekurangan sejumlah protein Gejala • Edema pada kaki dan perut • Kekuatan sel otot berkurang • Rambut rapuh dan mudah patah • Wajah pucat, tampak sedih, apatis • Mudah mengalami infeksi, denyut jantung tidak stabil, keluar cairan dari paru, pneumonia, septicemia, serta mengalami ketidakseimbangan cairan & elektrolis (Image from http://www.thachers.org/pediatrics.htm) Figure 6.16 Types of PEM: Marasmus Kekurangan asupan protein • Lemah, kurus • apatis • Tdk dapat berdiri sendiri tanpa dibantu • Nampak tua • Rambut tipis, kering, dan tdk bersinar • Suhu tubuh dan tekanan darah rendah • Mudah dehidrasi, infeksi, & mudah mengalami pendarahan Figure 6.17 Types of PEM: Marasmic Kwashiorkor Kekurangan asupan dan jenis protein secara kronik • Edema di bagian kaki dan tangan • Tampak lapisan kulit dan tulang dari luar © 2010 Pearson Education, Inc. Penanganan PEM Penanganan secara medis dan nutrisional dapat mengurangi angka kematian Penanganan secara bertahap: • Step 1 – mempertahankan hidup - Mengurangi dehidrasi - Memberi asupan cairan & nutrisi • Step 2 – memperbaiki sel & jaringan tubuh - Memberi tambahan asupan protein dg jenis protein yg variatif • Step 3 – mengenalkan aktifitas fisik © 2010 Pearson Education, Inc. Vegetarian Diet Pilihan vegetarian diets: • Ethical • Religious • Environmental • Health Vegetarian harus mengkonsumsi jenis makanan yg variatif untuk menggantikan kebutuhan nutrisi yang terkandung pada hewani © 2010 Pearson Education, Inc. Keuntungan & Resiko Vegetarian Diet Keuntungan • Mengurangi - Heart disease - High blood pressure - Diabetes Resiko • Tidak mendapat asupan - Protein hewani - Vitamin B12 © 2010 Pearson Education, Inc. - Cancer - Stroke - Obesity Vegetarian Food Guide Pyramid Figure 6.18 Kedelai Banyak digunakan di USA • Sumber protein kualitas tinggi • Kadar lemak jenuh rendah • Mengandung isoflavon • Phitoestrogens • Mengurangi resiko serangan jantung • Mengurangi resiko kanker • Dapat memicu kanker payudara © 2010 Pearson Education, Inc. Review Vegetarian diet merupakan pilihan pola makan yg dapat mengurangi resiko kanker Beberapa vegetarian tdk mengkonsumsi olahan daging Beberapa vegetarian mengkonsumsi telur & susu dlm jumlah sedikit Vegetarians harus tetap dapat memenuhi kebutuhan: • Riboflavin • Protein • Vitamin B12 • Iron • Vitamin A • Zinc • Omega-3 fatty acids • Calcium • Vitamin D © 2010 Pearson Education, Inc. Pola makan yg tepat Kebutuhan kilokalori harian dapat dipenuhi dari sumber makanan yg kaya akan karbohidrat Lemak dikonsumsi tidak lebihd ari sepertiga bagian kilokalori harian Protein dikonsumsi lebih besar © 2010 Pearson Education, Inc.
