Istilah protein berarti “yang mempertahankan tempat pertama”, karena mereka adalah makromolekul dengan keragaman fungsi biologis terbesar untuk pemeliharaan sel.
Protein dibentuk oleh penyatuan beberapa asam amino (monomer) melalui ikatan peptida. Jumlah asam amino yang menyusun protein adalah sekitar 100 hingga 1800 asam amino.
Ribuan jenis protein yang berbeda dapat ditemukan dalam satu sel. Protein yang berbeda ini menunjukkan keragaman besar fungsi biologis. Beberapa aktivitas biologis penting dari protein adalah:
Struktural : beberapa struktur hewan, seperti kulit, tulang, rambut, dan kuku sebagian besar tersusun oleh protein struktural, yaitu kolagen dan keratin;
Katalisis : Hampir semua reaksi yang terjadi pada organisme hidup dikatalisis oleh protein yang dikenal sebagai enzim. Tanpa enzim, reaksi akan berlangsung sangat lambat sehingga tidak diperlukan lagi.
Gerakan : Setiap saat, dalam aktivitas apa pun yang kita lakukan, saat kita menggunakan otot, ekspansi dan kontraksi mereka terlibat dalam setiap gerakan yang kita lakukan. Otot dibuat oleh molekul protein yang disebut miosin dan aktin .
Hormon : Banyak hormon adalah protein, insulin dan hormon pertumbuhan manusia menonjol.
Transportasi : Banyak protein masuk ke dalam kategori ini. Hemoglobin, protein dalam darah, membawa oksigen dari paru-paru ke sel-sel dan karbon dioksida dari sel-sel ke paru-paru. Protein lain membawa molekul melintasi membran sel.
Perlindungan : Ketika zat asing (disebut antigen) memasuki suatu organisme, organisme ini menghasilkan beberapa protein (antibodi) untuk melawan zat asing tersebut. Ini adalah mekanisme utama yang digunakan tubuh untuk melawan penyakit.
Pembekuan darah adalah mekanisme lain yang dilakukan oleh protein yang dikenal sebagai fibrinogen. Tanpa pembekuan darah, dari luka sederhana, kita akan mengalami pendarahan hingga kematian.
Penyimpanan: beberapa protein diarahkan untuk disimpan, dengan cara yang sama seperti pati dan glikogen menyimpan energi.
Contohnya adalah kasein dalam susu dan ovalbumin dalam telur, yang menyimpan nutrisi untuk mamalia dan burung yang baru lahir. Ferritin, protein di hati yang menyimpan zat besi.
Regulasi : Beberapa protein mengontrol ekspresi gen dan oleh karena itu mengatur dan mengontrol kapan sintesis protein harus berlangsung di dalam sel.
Ini bukan satu-satunya fungsi protein, tetapi mereka adalah yang paling penting.
Asam amino
Asam amino memiliki kesamaan gugus karboksilat atau asam (COOH) dan amina atau gugus asam (NH2), terkait dengan karbon yang sama, membedakan satu dari yang lain dengan radikal yang mereka miliki, seperti yang kita lihat di bawah:
Karakteristik kimia
Asam amino adalah senyawa pembangun protein. Mereka dibentuk oleh kondensasi banyak molekul asam amino. Kita harus mengklarifikasi bahwa asam amino pembentuk protein selalu asam alfa-amino (MH 2 terikat pada karbon tetangga karboksilat).
Karakter Amfoter
Asam amino memiliki karakter amfoter, karena mereka dapat bereaksi dengan basa, melalui kelompok asam mereka (COOH) dan dengan asam, melalui kelompok dasar mereka (NH 2 ).
Fakta ini memungkinkan asam amino dalam larutan berair untuk bereaksi dengannya, menyebabkan garam internal yang dikenal sebagai Zwitterion.
Setelah asam dan basa dinetralkan membentuk garam, netralisasi intramolekul akan terjadi pada asam amino, membentuk garam internal yang sebenarnya merupakan ion dipol yang disebut zwitterion.
Reaksi ion zwitterion dengan asam, misalnya HCl (aq):
Reaksi ion zwitterion dengan basa, misalnya NaOH (aq):
Klasifikasi Ion Zwitterion
Karena mereka memiliki struktur garam, ion-ion ini larut dalam air. Setelah dalam larutan berair, kita dapat mengklasifikasikan ion zwitterion sebagai netral, positif atau negatif.
Zwitterion netral (atau asam amino netral): Ini adalah salah satu yang memiliki jumlah gugus karboksilat dan amina yang sama. Muatan internal akan hilang jika larutan tetap netral.
Zwitterion positif (atau asam amino basa): Ini adalah salah satu yang memiliki lebih banyak gugus amina dalam kaitannya dengan gugus karboksilat. Ion yang tersisa dengan muatan positif berlebih, pelepasan ion hidroksil, OH 1-, terjadi, dan larutan menjadi basa.
Zwitterion negatif (atau asam amino asam): Ini adalah salah satu yang memiliki lebih banyak gugus karboksil dalam kaitannya dengan gugus amina. Ion dibiarkan dengan muatan negatif berlebih, pelepasan ion hidronium, terjadi H3O 1+ dan larutan menjadi asam.