2.1 Pengertian Asam Amino Asam amino yang

2.1 Pengertian Asam Amino
Asam amino yang merupakan monomer (satuan pembentuk) protein adalah
suatu senyawa yang mempunyai dua gugus fungsi yaitu gugus amino dan gugus
karboksil. Dalam biokimia seringkali pengertiannya dipersempit: keduanya terikat
pada satu atom karbon (C) yang sama Gugus karboksil memberikan sifat asam
dan gugus amina memberikan sifat basa. Dalam bentuk larutan, asam amino
bersifat amfoterik yaitu cenderung menjadi asam pada larutan basa dan menjadi
basa pada larutan asam. Perilaku ini terjadi karena asam amino mampu menjadi
zwitter-ion. Asam amino termasuk golongan senyawa yang paling banyak
dipelajari karena salah satu fungsinya sangat penting dalam organisme, yaitu
sebagai penyusun protein.
Pada asam amino, gugus amino terikat pada atom karbon yang berdekatan
dengan gugus karboksil (C-α) atau dapat dikatakan juga bahwa gugus amina dan
gugus karboksil dalam asam amino terikat pada atom karbon yang sama.
2.2 Struktur Asam Amino
Struktur asam amino secara umum adalah satu atom C yang mengikat empat
gugus: gugus amina (NH2), gugus karboksil (COOH), atom hidrogen (H), dan
satu gugus sisa (R, dari residue) atau disebut juga gugus atau rantai samping yang
membedakan satu asam amino dengan asam amino lainnya.
Atom C pusat tersebut dinamai atom Cα ("C-alfa") sesuai
dengan penamaan senyawa bergugus karboksil, yaitu atom
C yang berikatan langsung dengan gugus karboksil. Oleh
karena gugus amina juga terikat pada atom Cα ini, senyawa tersebut merupakan
asam α-amino. Asam amino biasanya diklasifikasikan berdasarkan sifat kimia
rantai samping tersebut menjadi empat kelompok. Rantai samping dapat membuat
asam amino bersifat asam lemah, basa lemah, hidrofilik jika polar, dan hidrofobik
jika nonpolar.
2.3 Tata nama asam amino
Selain nama biasa asam amino, juga diberika nama kimia secara sistematik
(IUPAC). Masa ini ada dua sistem tatanama yang dipakai untuk asam amino.
Pertama dengan memberi nama atom karbon yang mengikat gugus karboksil dan
amino sebagai alfa. Karbon yang berikatan selanjutnya (dari rantai R) dinamakan
betha, gamma dan seterusnya.
Sistem ini perlahan didesak oleh sistem dengan pemberian nomor pada
atom atom karbon.
Tabel Nama dan struktur 20 macam asam amino penyusun protein
No Nama Biasa
Nama Sistematika
1. Alanin
As. 2-amino propanoat
2. Valin
As. 2-amino-3-metil butanoat
3. Leusin
As. 2-amino-4-metil pentanoat
4. Isoleusin
As. 2-amino-4-metil pentanoat
5. Prolin
As.2-amino-3 fenilpropanoat
6. Fenilalanin
As. 2-amino-3 fenilpropanoat
7. Triptofan
As. 2-amino-3 (3-idolil)-propanoat
8. Metionin
As. 2-amino-4-(metal tin) butanoat
9. Glisin
As. 2 amino etanoat
10. Serin
As. 2-amino-3-hidroksil propaniat
11. Treonin
As. 2-amino-3-hidroksin propaniat
12. Sistein
As. 2-amino-3-merkapto propanoat
13. Tirosin
As. 2-amino-3-(p-hidroksil fenil) propanoat
14. Asparagin
As. 2-amino-suksinat
15. Glutamin
As. 2 amino glutaramat
16.
17.
18.
19
20
As. 2-amino-suksinat
As. 2-glutarat
As. 2,6-diamino-heksanoat
As. 2-amino-5-guanido valerat
As. 2-amino-3-imidazol propanoat
Asam aspartat
Asam glutamate
Lisin
Arginin
Histidin
2.4 Klasifikasi Asam amino
Asam amino yang terdapat dalam protein dapat dibagi menjadi 4 golongan
berdasarkan relatif gugus R-nya.
1. Asam amino dengan gugus R non polar (tak mengutup)
Gugus non polar adalah gugus yang mempunyai sedikit atau tidak mempunyai
selisih muatan dari daerah yang satu ke daerah yang lain. Golongan ini terdiri dari
lima asam amino yang mengandung gugus alifatik (Alanin, leusin, isoleusin,
valin,dan prolin) dua dengan R aromatic (fenilalanin dan triptopan) dan satu
mengandung atom sulfur (metionin).
2. Asam amino dengan gugus R mengutub tak bermuatan
Golongan ini lebih mudah larut dalam air dari golongan yang tak mengutub
karena gugus R mengutup dapat membentuk ikatan hydrogen dengan molekul air.
Selain treoinin dan tirosin yang kekutubannya disebabkan oleh adanya gugus
hidroksil (-OH) merupakan asam amino yang termasuk golongan ini. Selain itu
yang termasuk dalam golongan ini juga adalah asparagin dan glutamine yang
kekutubannya disebabkan oleh gugus amida (-CONH2) serta sistein oleh gugus
sulfidril (-SH).
Asparagin dan glutamine, masing masing merupakan bentuk senyawa amida
dari asam aspartat dan asam glutamat dan mudah terhidrolisis oleh asam atau
basa. Sistein yang mengandung gugus tiol dan tirosin yang mengandung gugus
hidroksil fenol bersifat paling mengutub dalam golongan asam amino ini.
3. Asam amino dengan gugus R bermuatan negative (Asam amino asam)
Golongan asam amino ini bermuatan negative pada pH 6.0-7.0 dan terdiri dari
asam aspartat dan asam glutamat yang masing-masing mempunyai dua gugus
karboksil (COOH).
4. Asam amino dengan gugus R bermuatan positif (Asam amino basa)
Golongan asam amino ini bermuatan positif pada pH 7.0 terdiri dari lisin,
histidin dan arginin
 Lisin mengandung satu lagi gugus amino pada posisis e dari rantai R alifatik
 Histidin mengandunga gugus lemah imidazolium pada pH 6.0 lebih dari 50 %
molekul histidin bermuatan positif sedangkan pada pH 7.0 kurang dari 10
%bermuatan positif.
 Arginin mempunyai gugus guanido pada gugus R-nya.
Berdasarkan biosintesis, Asam Amino diklasifikasikan menjadi tiga jenis,
yaitu
Asam amino essensial, Asam amino nonessensial dan
Asam amino
essensial bersyarat.
a. Asam Amino Esensial, adalah asam amino yang tidak bisa diproduksi sendiri
oleh tubuh, sehingga harus didapat dari konsumsi makanan. Jenis-jenis Asam
amino esensial yaitu :
1.
Triptofan; merupakan asam amino esensial, ini merupakan beberapa sumber
di dapatkan dari karbonhidrat. Triptofan terdapat pada telur, daging, susu
2.
skim,pisang, susu, dan keju.
Treonin: terdapat pada bahan pangan berupa susu, daging, ikan ,dan bici
3.
wijen.
Metionin: bersifat esencial. Oleh sebab itu, harus di ambil dari bahan pangan.
Sumber utama metionin hádala buah-buahan, daging (ayam, sapi, ikan,susu
(susu murni, beberapa jenis keju), saturan (bayam, bawang putih, jagung),
serta kacang-kacangan (kapri, pistacio, kacang mete, kacang merah, tahu
4.
tempe).
Lisin; terdapat dalam protein kedelai,bici polong-polongan, dan ikan. Rata-
5.
rata kebutuhan lisin per hari adalah 1-1,5 g.
Leusin; banyak tersedia pada makanan yang tinggi protein, seperti daging,
susu, beras merah dan kacang kedelai. Pada produk-produk susu kedelai juga
6.
banyak di temui kandungan leusin.
Isoleusin; Asam amino dengan rantai bercabang, membantu mencegah
7.
penyusutan otot, membantu dalam pembentukan sel darah merah.
Fenilalanin; merupakan asm amino esensial yang menjadi bahan baku bagi
pembentukan katekolamin. Katekolamin ini di kenal sebagai peningkat
kewaspadaan penting bagi tranmisi impuls saraf. Fenilalamin terdapat pada
8.
daging ayam, sapai, ikan, telur, dan kedelai.
Valin; terdapat pada produk-produk peternakan seperti daging, telar, susu dan
keju. Selain itu, asam amino esensial ini terdapat pada bici-bijian yang
mengandung minyak seperti kacang tanah, wijen, dan gentil).
b. Asam amino non-esensial adalah asam amino yang bisa diproduksi sendiri oleh
tubuh, sehingga memiliki prioritas konsumsi yang lebih rendah dibandingkan
dengan asam amino esensial.
Asam Amino non-essensial yang diproduksi tubuh antara lain:
1.
Tirosin; pertama kali di temukan dalam keju. Pada manusia, asam amino
ini tidak bersifat esencial, tapi pembentukanya menggunakan bahan baku
fenilalanin oleh enzim phehidroksilase. Menurut penelitian yang dilakukan
oleh institut penelitian kesehatan Lingkungan Amerika Serikat tahun 1988,
tirosin berfungsi pula sebagia obat stimulan dan penenang yang eektif untuk
meningkatkan kinerja mental dan fisik di bawah tekanan, tanpa efek samping.
Tirosin terkandung dalam hati ayam, keju, alpukat, pisang, ragi, ikan dan
2.
daging.
Sistein; sekalipun asam amino bukan esensial kandungan atom sistein
hampir sama dengan metionin. Sistein juga di temukan pada bahan pangan
seperti cabai, bawang putih, bawang bombai, brokoli, haver, dan inti bulis
3.
4.
5.
gandum.
Serin; pertama kali di isolasi dari protein serat sutra pada tahun 1865.
Prolin; fungsi terpentingnya di ketahui sebagai komponen protein.
Glisin; secara umu, protein itu sendiri tidak banyak mengandung glisin
(kecuali pada kolagen yang mengandung glisin dari dua per tiga
kandungannya). Tubuh manusia memproduksi glisin dalam jumlah yang
6.
mencukupi.
Asam Glutamat; karena ion glutamat yang dapat merangsang beberapa
type saraf yang ada pada lidah manusia, glutamat di manfaatkan dalam
industri penyedap rasa. Dalam keseharian di dapati dalam bentuk garam
7.
turunan yang di sebut sebagai monosodium glutamat atau MSG.
Asam Aspartat; sering pula di sebut aspartat. Fungsinya di ketahui sebagia
pembangkit neurotransmiter di otak dan saraf otot. Aspartat juga
dimungkinkan berperan dalam daya tahan terhadap kepenatan.
8.
Ariginin; sekalipun bersifat non-esensial bagi manusia dan mamalia lain,
tetapi ariginin dapat di katakan sebagai asam amino setengah esensial karena
produksinya sangat bergantung pada tingkat perkembangan dan kondisi
kesehatan. Pada anak-anak, ariginin sangatlah penting. Pangan sumber utama
ariginin ditemukan pada produk-produk peternakan seperti daging, susu,
telur, dan berbagai olahannya. Sedangkan dari produk tumbuhan, ariginin
9.
banyak ditemukan pada cokelat dan biji kacang tanah.
Alanin; ditemukan dalam bahan pangan bentuk lain seperti daging, ikan,
susu, telur, dan kacang-kacangan.
10.
Histidin; bagi manusia, histidin merupakan asam amino yang esensial bagi
11.
Asparagin anak-anak.
Glutamin; merupakan asam amino yang dikenal pula dengan sebutan asam
glumatik. Asam amino ini berfungsi sebagai bahan bakar otak yang
mengontrol kelebihan amonia yang terbentuk dalam tubuh akibat proses
12.
biokimia. Secara alami, glutamin di temukan dalam gandum dan kedelai.
Asparagin; di perlukan oleh sistem saraf untuk menjaga kesetimbangan
dan di perlukan pula dalam transformasi asam amino. Asparagin di temukan
pula pada daging (segala macam sumber), telur dan susu (serta produk
turunanya).
c. Asam amino esensial bersyarat adalah kelompok asam amino non-esensial,
namun pada saat tertentu, seperti setelah latihan beban yang keras, produksi dalam
tubuh tidak secepat dan tidak sebanyak yang diperlukan sehingga harus didapat
dari makanan maupun suplemen protein. Jenis-jenis Asam amino esensial
bersyarat yaitu :
1.
Arginine; asam amino essensial untuk anak-anak, diyakini merangsang
produksi hormon pertumbuhan, iyakini sebagai pemicu Nitric Oxide (suatu
senyawa yang melegakan pembuluh darah untuk aliran darah dan pengantaran
nutrisi yang lebih baik) dan GABA, dan bersama glycine dan methionine
2.
membentuk creatine.
Histidine; asam amino essensial pada beberapa individu, salah satu zat yang
menyerah ultraviolet dalam tubuh, diperlukan untuk pembentukan sel darah
3.
merah dan sel darah putih, banyak digunakan untuk terapi rematik dan alergi.
Cystine; mengurangi efek kerusakan dari alkohol dan asap rokok,
merangsang aktivitas sel darah putih dalam peranannya meningkatkan daya
tahan tubuh, bersama L-Aspartic Acid dan L-Citruline menetralkan radikal
bebas, salah satu komponen yang membentuk otot jantung dan jaringan
penyambung (persendian, ligamen, dan lain-lain), siap diubah menjadi energi,
4.
salah satu elemen besar dari kolagen.
Glutamic Acid (Asam Glutamic); pemicu dasar untuk glutamine, proline,
ornithine, arginine, glutathine, dan GABA, diperlukan untuk kinerja otak dan
5.
metabolisme asam amino lain.
Tyrosine; pemicu hormon dopamine, epinephrine, norepinephrine, melanin
(pigmen kulit), hormon thyroid, meningkatkan mood dan fokus mental.
6.
Glutamine; asam amino yang paling banyak ditemukan dalam otot manusia,
dosis 2 gram cukup untuk memicu produksi hormon pertumbuhan, membantu
dalam membentuk daya tahan tubuh, sumber energi penting pada organ tubuh
pada saat kekurangan kalori, salah satu nutrisi untuk otak dan kesehatan
7.
pencernaan, mengingkatkan volume sel otot.
Taurine; membantu dalam penyerapan dan pelepasan lemak, membantu
8.
dalam meningkatkan volume sel otot.
Ornithine; dalam dosis besar bisa membantu produksi hormon pertumbuhan,
membantu dalam penyembuhan dari penyakit, membantu daya tahan tubuh
dan fungsi organ hati.
2.5 Sintesis Asam Amino
Semua jaringan memiliki kemampuan untuk men-sintesis asam amino non
esensial, melakukan remodeling asam amino, serta mengubah rangka karbon non
asam amino menjadi asam amino dan turunan lain yang mengandung nitrogen.
Jalur metabolik utama dari asam-asam amino terdiri atas pertama, produksi asam
amino dari pembongkaran protein tubuh, digesti protein diet serta sintesis asam
amino di hati. Kedua, pengambilan nitrogen dari asam amino. Sedangkan ketiga
adalah katabolisme asam amino menjadi energi melalui siklus asam serta siklus
urea sebagai proses pengolahan hasil sampingan pemecahan asam amino.
Keempat adalah sintesis protein dari asam-asam amino.
Asam amino juga mengalami katabolisme, ada 2 tahap pelepasan gugus
amin dari asam amino, yaitu: Transaminasi dan Pelepasan amin dari glutamat
menghasilkan ion ammonium.
Tetapi, hati merupakan tempat utama metabolisme nitrogen. Dalam
kondisi surplus diet, nitrogen toksik potensial dari asam amino dikeluarkan
melalui transaminasi, deaminasi dan pembentukan urea. Rangka karbon umumnya
diubah menjadi karbohidrat melalui jalur glukoneogenesis, atau menjadi asam
lemak melalui jalur sintesis asam lemak. Berkaitan dengan hal ini, Asam amino
dikelompokkan menjadi 3 kategori yaitu:
1.) Asam amino glukogenik
2.) Ketogenik serta glukogenik, dan
3.) Ketogenik.
Asam amino glukogenik adalah asam-asam amino yang dapat masuk ke
jalur produksi piruvat atau intermediat siklus asam sitrat seperti α-ketoglutarat
atau oksaloasetat. Semua asam amino ini merupakan prekursor untuk glukosa
melalui jalur glukoneogenesis. Semua asam amino kecuali lisin dan leusin
mengandung sifat glukogenik. Lisin dan leusin adalah asam amino yang sematamata ketogenik, yang hanya dapat masuk ke intermediat asetil KoA atau
asetoasetil KoA.
2.6 Reaksi kimia asam amino
a. Reaksi Ninhidrin
Merupakan reaksi warna yang biasa digunakan untuk identifikasi asam amino.
Nindhidrin merupakan oksidator yang sangat kuat yang dapat menyebabkan
terjadinya dekarboksilasi oksidatif asam a-amino untuk menghasilkan CO 2.NH2
dan suatu aldehid dengan suatu atom karbon kurang daripada asam amino
induknya. Ninhidrin yang terduksi kemudian bereaksi dengan amino lepas
membentuk kompleks biru-ungu yang maksimal menyerap cahaya dengan
panjang gelombang 570 nm.
b. Reaksi Sanger
Reaksi sanger merupakan reaksi antara a-amino dengan 1-fluoro-2,4—
dinitrobenzen (FDNB). Dalam suasana basa lemah FDNB bereaksi dengan asam
a-amino membentuk turunan 2,4-dinitfenil yang disebut DNP-asam amino. Reaksi
ini digunakan untuk penentuan asam amino N-ujung suatu rantai peptide.
c. Reaksi Edman
Reaksi ini merupakan reaksi antara a-amino dengan fenil isotiosianat yang
menghasilkan turunan fenil tiokarbonil.
d. Peptida
Bila gugus amino dan gugus hidroksil asam amino bergabung membentuk
ikatan peptide, unsur asam aminonya dinamakan residu asam amino. Suatu
peptide terdiri dari 2 residu asam amino atau lebih yang digabungkan oleh ikatan
peptide atau dikatakan pula bahwa jika protein-protein hanya terhidrolisa
sebagian, maka polimer-polimer yang lebih kecil yang terbentuk dari asam-asam
amino disebut peptida.
Peptida sederhana mengandung dua, tiga, empat, atau lebih residu asam
amino, masing-masing disebut dipeptda, tripeptida, tetrapeptida dan seterusnya.
Bila peptida mengandung banyak ikatan (dikatakan lebih dari 10 ) residu asam
amino, peptida dinamakan polipeptida, banyak hormone atau semua protein
sederhana ialah polipeptida.
Banyak asam amino yang berikatan melalui ikatan peptida membentuk
rantai polipeptida bercabang Satu unit asam amino dalam rantai polipeptida
disebut residu. Rantai polipeptida mempunyai arah sebab unit penyusun
mempunyai ujung yang berbeda yaitu gugus amino-α dan gugus karboksil-α.
Ujung amino diletakkan pada awal rantai polipeptida, berarti urutan asam amino
dalam rantai polipeptida ditulis dengan diawali oleh residu amino-terminal.
Rantai Polipeptida
Setiap sel hidup mengandung protein. Protein senyawa organik essensial
bagi mahluk hidup dan konsentrasinya paling tinggi di dalam jaringan otot hewan.
Protein merupakan bahan essensial yang menunjang kehidupan. Kulit, tulang,
otot, darah, hormon, enzim dan organ-organ dalam semuanya tersusun dari
protein.
2.7 Peran Asam Amino
Selain berperan menghasilkan energi, Asam amino dalam pembentukan protein
yang dibutuhkan, pembentuk glukosa, molekul nonprotein (derivat asam amino),
badan-badan keton, dll.
2.8 Manfaat Asam Amino dalam bidang Farmasi
Kemajuan teknologi DNA rekombinan telah mendorong perkembangan
berbagai cara produksi protein rekombinan menggunakan inang yang aman dan
relatif mudah dikultur sehingga protein dapat diproduksi pada skala industri.
Protein yang digunakan untuk bidang farmasi dan kedokteran (protein terapeutik
dan vaksin subunit) disyaratkan mempunyai kemurnian yang tinggi. Teknologi
DNA rekombinan juga telah menyediakan berbagai strategi untuk meningkatkan
produksi dan mempermudah pemurnian protein. Mutu protein juga sangat
penting, oleh karena itu telah dikembangkan berbagai metode identifikasi dan
karakterisasi protein menggunakan metode berbasis protein, diantaranya:
sekuensing urutan asam amino, elektroforesis dan imunobloting, penentuan pH
isoelektrik, dan spektrometri massa MALDI-TOF. Dalam bidang farmasi terutama
untuk penyakit kanker, protein rekombinan termasuk antibodi monoklonal juga
digunakan dalam sistem penghantaran obat dengan tujuan untuk peningkatan
efektivitas dan penurunan efek toksik dari obat. Salah satu vaksin manusia dan
hewan yang saat ini banyak dikembangkan adalah vaksin subunit yang terdiri atas
protein rekombinan. Selain di bidang farmasi dan kedokteran, protein rekombinan
juga telah digunakan di berbagai industri lain seperti makanan-minuman,
kosmetik (Botox), lingkungan, dan pertanian.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Kesimpulan dari pembahasan yang telah diuraikan pada makalah ini
adalah :

Asam amino ialah asam karboksilat yang mempunyai gugus amino. Asam
amino yang terdapat sebagai komponen protein mempunyai gugus –NH 2
pada atom karbon α dari posisi gugus –COOH. Jenis-jenis asam amino,
urutan cara asam amino tersebut terangkai, serta hubungan spasial asamasam amino tersebut asan menentukan struktur 3 dimensi dan sifat-sifat

biologis protein sederhana.
Berdasarkan sifat polar gugus R, maka asam amino terdiri dari 4 golongan
yakni : Asam amino dengan gugus R yang tidak mengutub, Asam amino
dengan gugus R mengutub tidak bermuatan, Asam amino dengan gugus R
bermuatan negatif/asam amino asam, Asam amino dengan gugus R

bermuatan positif/asam amino basa.
Struktur Asam amino terdiri atas satu atom C yang mengikat empat gugus:
gugus amina (NH2), gugus karboksil (COOH), atom hidrogen (H), dan
satu gugus sisa (R, dari residue) sedangkan struktur Protein terdiri atas

struktur primer, struktur sekunder, struktur tertier dan struktur kuartener.
Manfaat Asam amino dalam bidang farmasi yaitu untuk penyakit kanker,
protein rekombinan termasuk antibodi monoklonal juga digunakan dalam
sistem penghantaran obat dengan tujuan untuk peningkatan efektivitas dan
penurunan efek toksik dari obat.