Metabolisme Protein

METABOLISME PROTEIN

1.  Pengertian Protein

Protein (asal kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus.

Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof).

Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1838.

Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik. Kode genetik yang dibawa DNA ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan sebagai cetakan bagi translasi yang dilakukan ribosom. Sampai tahap ini, protein masih "mentah", hanya tersusun dari asam amino proteinogenik. Melalui mekanisme pascatranslasi, terbentuklah protein yang memiliki fungsi penuh secara biologi.

2.  Jenis-Jenis Protein

Terdapat beberapa jenis-jenis protein. Berikut jenis-jenis protein berdasarkan bentuknya:

Ø  Protein Fibriler (Skleroprotein)

Adalah protein yang berbentuk serabut. Protein ini tidak larut dalam pelarut-pelarut encer, baik larutan garam, asam basa ataupun alkohol. Contohnya kolagen yang terdapat pada tulang rawan, miosin pada otot, keratin pada rambut, dan fibrin pada gumpalan darah.

Ø  Protein Globuler atau Steroprotein

Adalah protein yang berbentuk bola. Protein ini larut dalam larutan garam dan asam encer, juga lebih mudah berubah dibawah pengaruh suhu, konsentrasi garam, pelarut asam dan basa dibandingkan protein fibriler. Protein ini mudah terdenaturasi, yaitu susunan molekulnya berubah diikuti dengan perubahan sifat fisik dan fisiologiknya seperti yang dialami oleh enzim dan hormon.

3.  Pengertian Metabolisme Protein

Metabolisme protein adalah metabolisme yang berasal dari asam amino yang sumbernya dari asam itu sendiri. Dalam total keseluruhan asam amino yang dihasilkan ada sekitar 75% yang berfungsi sebagai sintesis pada protein. Asam amino yang bertujuan sebagai metabolisme tersebut dapat kita jumpai pada protein yang kita makan setiap harinya. Protein tersebut berproses sebagai hasil dari degradasi protein di dalam tubuh. Proses semacam ini biasanya akan bersifat kontinyu atau berlanjut secara berkala. Asam amino pada protein itu sendiri terbagi atas dua unsur yaitu asam amino essensial dan asam amino non essensial. Dalam hal ini sumber protein yang berupa asam amino tersebut akan mengalami transport protein seperti protein akan berproses di usus halus yang nantinya akan masuk pada aliran darah kita. Ketika asam amino telah bercampur dalam darah maka asam tadi akan tersebar luas hingga keseluruh sel namun asam amino itu tentunya tidak akan terbuang sia-sia melainkan akan disimpan dalam sel-sel darah yang dibantu dengan enzim.

4.  Kelebihan dan Kekurngan Protein

v Kekurangan

Diantara kelaparan yang berat dan nutrisi yang cukup, terdapat tingkatan yang bervariasi dari nutrisi yang tidak memadai, seperti kurang kalori protein (kkp), yang merupakan penyebab kematian pada anak-anak di negara-negara berkembang. pertumbuhan yang cepat, adanya infeksi, cedera atau penyakit menahun, dapat meningkatkan kebutuhan akan zat-zat gizi, terutama pada bayi dan anak-anak yang sebelumnya telah menderita malnutrisi. Kurang kalori protein disebabkan oleh konsumsi kalori yang tidak memadai, yang mengakibatkan kekurangn protein dan mikronutrisi (zat gizi yang diperlukan dalam jumlah sedikit, misalnya vitamin dan mineral).

Terdapat tiga jenis kurang kalori protein, yaitu:

ü Kkp Kering : Jika seseorang tampak kurus dan mengalami dehidrasi. Kkp kering disebut marasmus, merupakan akibat dari kelaparan yang hampir menyeluruh. Seorang anak yang mengalami marasmus, mendapatkan sangat sedikit makanan. Badannya sangat kurus akibat hilangnya otot dan lemak tubuh.
Jika anak mengalami cedera atau infeksi yang meluas, prognosanya buruk dan bisa berakibat fatal.

ü Kkp Basah : Jika seseorang tampak membengkak karena tertahannya cairan. Kkp basah disebut kwashiorkor, yang dalam bahasa afrika berarti 'anak pertama-anak kedua'. Istilah tersebut berdasarkan pengamatan bahwa anak pertama menderita kwashiorkor ketika anak kedua lahir dan menggeser anak pertama dari pemberian asi ibunya. Anak pertama yang telah disapih tersebut mendapatkan makanan yang jumlah zat gizinya lebih sedikit bila dibandingkan dengan asi, sehingga tidak tumbuh dan berkembang. Kekurangan protein pada kwashiorkor biasanya lebih jelas dibandingkan dengan kekurangan kalori, yang mengakibatkan: tertahannya cairan (edema), penyakit kulit dan perubahan warna rambut. Anak yang menderita kwashiorkor biasanya telah menjalani penyapihan, sehingga usianya lebih besar daripada anak yang menderita marasmus.

ü Kkp Menengah : jika seseorang berada dalam kondisi diantara kkp kering dan kkp basah. Kkp menengah disebut marasmik-kwashiorkor.
anak-anak yang menderita kkp ini menahan beberapa cairan dan memiliki lebih banyak lemak tubuh dibandingkan dengan penderita marasmus.
Tubuh menghancurkan/memecahkan jaringannya sendiri untuk digunakan sebagai kalori:

·         Cadangan karbohidrat yang disimpan dalam hati habis terpakai

·         Protein di otot dipecah untuk menghasilkan protein baru

·         Cadangan lemak dipecah untuk menghasilkan kalori.

Sebagai akibatnya seluruh tubuh mengalami penyusutan. Pada kwashiorkor, tubuh hanya mampu menghasilkan sedikit protein baru. Akibatnya kadar protein dalam darah menjadi berkurang, menyebabkan cairan terkumpul di lengan dan tungkai sebagai edema.

Kadar kolesterol juga menurun dan terjadi perlemakan pada hati yang membesar (pengumpulan lemak yang berlebihan di dalam sel-sel hati). Kekurangan protein akan menganggu: pertumbuhan badan, sistem kekebalan, kemampuan untuk memperbaiki kerusakan jaringan, produksi enzim dan hormon.

Pada marasmus dan kwashiorkor sering terjadi diare. perkembangan tingkah laku pada anak yang menderita malnutrisi berat sangat lambat dan bisa terjadi keterbelakangan mental. Biasanya anak yang menderita marasmus tampak lebih sakit daripada anak yang lebih tua yang menderita kwashiorkor.
 

v Kelebihan

Protein secara berlebihan tidak menguntungkan bagi tubuh. Makanan yang tinggi protein biasanya tinggi lemak sehingga dapat dapat menyebabkan obesitas.

Kelebihan protein tidak baik, karena dapat mengganggu metabolisme protein yang berada di hati. Ginjal pun akan terganggu tugasnya, karena bertugas membuang hasil metabolisme protein yang tidak terpakai.
Malah kalo kadar protein terlalu tinggi bisa-bisa kalsium keluar dari tubuh. Ini kan bisa jadi penyebab osteoporosis.

Karena protein merupakan makanan pembentuk asam, kelebihan asupan protein akan meningkatkan kadar keasaman tubuh, khususnya keasaman darah dan jaringan. Kondisi ini disebut asidosis. Gangguan pencernaan, seperti kembung, sakit maag, sembelit, merupakan gejala awal asidosis.

5.  Gangguan Metabolisme Protein

DEFISIENSI PROTEIN:

Bila pemasukan protein kurang maka akan kekurangan kalori disamping defisiensi asam-asam amino yang diperlukan, mineral dan faktor-faktor lain, misal: faktor lipotropik. Akibatnya pertumbuhan tubuh, pemeliharaan jaringan tubuh, pembentukan zat anti,dan serum protein akan terganggu. Hal ini nyata pada penderita yang kekurangan protein dalam makanannya, akan mudah terserang penyakit infeksi,luka sukar menyembuh,dan mudah terkena penyakit hati,akibat kurangnya faktor lipotropik.

Macam-macam penyakit defisiensi protein:

HYPOPROTEINEMIA

Biasanya akibat ekskresi protein serum darah berupa albumin yang berlebihan melalui air kemih. Selain itu juga pembentukan albumin yang terganggu,misalnya akibat penyakit hati, atau absorbsi albumin kurang akibat kelaparan atau karena penyakit usus. Albumin karena berat molekulnya kecil (69.000) dibandingkan dengan globulin (150.000), mudah keluar dari pembuluh darah yang cedera atau melalui filtrasi glumeruler.Karena itu pada penyakit ginjal sering kehilangan albumin sedang globulin tidak. Karena protein darah sangat menurun dan perbandingan albumin –globulin menjadi terbalik. Dengan menurunnya kadar protein darah ,maka tekanan osmotic darah turun sehingga timbul edema (batas 4-5 gram per 100 ml darah ) Akibat hypoproteiemi dalam klinik sering ditemukan penyakit ginjal atau hati, dan parah ditemukan gizi buruk.

HYPO DAN AGAMAGLOBULIN

Istilah agamaglobulinemi sebenarnya kurang tepat, karena dalam darah selalu ditemukan gamaglobulin meskipun jumlahnya sangat kecil . Dalam darah biasanya albumin serum dan globulin total normal. Dikenal 3 jenis hypogamaglobulinemi : congenital, didapat, dan sementara.

a)   Hypogamaglobulinemi Kongenital

Merupakan penyakit herediter, terutama ditemukan pada anak-anak berumur 9 bulan sampai 2 tahun. Anak tersebut biasanya mudah menderita infeksi sering oleh stafilokokkus aureus, pneumokok, streptokok, meningie. Bila diperiksa ternyata plasma darah tidak mengandung gamaglobulin. Kematian sering terjadi akibat infeksi, dan bila diperiksa histologik, tidak ditemui dalam plasma darah. Kelenjar limfe korteksnya tipis dan mengandung limfosit kurang dari normal, lien kecil. Pada penderita sering juga terdapat arthritis kronika yang menyerupai arthritis rheumatoid. Artritis ini mungkin bersifat penyakit hypersensitivitas karena tubuh tidak dapat membentuk immune gammaglobulin. 

b)   Hypogamaglobulinemi Didapat (Acquired)

Ditemukam pada pria maupun wanita, dan pada semua usia . Penderita mudah terkena infeksi. Selian itu terdapat pula hyperplasi kompensatorik dari pada sel reticulum, sehingga mengakibatkan lymfodenophathia dan splenomegalia dan kadang-kadang juga terjadi hyperplasi kompensatorik dari kelenjar tymus.

c)    Hypogamaglobulinemi sementara

Hanya ditemukan pada bayi,mungkin merupakan masa peralihan pada waktu gamaglobulin yang didapat dari ibu habis dan anak harus membentuk gamaglobulin sendiri. Masa transisi ini biasanya terjadi pada usia 4 – 12 minggu. Masa ini hanya sebentar, oleh karena anak bisa membentuk gamaglobulin sendiri. Namun pada masa ini dapat menimbulkan infeksi keras yang bisa menyebabkan kematian.

Penyakit yang berhubungan dengan metabolisme protein ialah : pirai (gout arthritis). Pada kelainan ini terdapat gangguan metabolisme asam urat sehingga serum meninggi dan terjadi pengendapan urat pada berbagai jaringan. Asam urat ini merupakan hasil akhir dari pada metabolisme purin. Berasal dari reruntuhan asam-asam nukleat menjadi purin dan akhirnya asam urat. Protein ini berasal dari tubuh sendiri dan dari makanan. Sebagian asam urat ini dioksidasi menjadi ureum dan diekskresi.

Pirai (Gouty Arthritis)

Artritis pirai (Gout) adalah suatu proses inflamasi yang terjadi karena deposisi kristal asam urat pada jaringan sekitar sendi. gout terjadi sebagai akibat dari hyperuricemia yang berlangsung lama (asam urat serum meningkat) disebabkn karena penumpukan purin atau ekresi asam urat yang kurang dari ginjal. Gout mungkin primer atau sekunder.

Penyakit asam urat dibagi menjadi dua golongan yaitu Penyakit Gout Primer dan Penyakit Gout Sekunder. Pada Penyakit Gout Primer 99 persen penyebabnya belum diketahui (idiopatik). Diduga berkaitan dengan kombinasi faktor genetic dan faktor hormonal yang menyebabkan gangguan metabolisme sehingga mengakibatkan meningkatnya Produksi Asam Urat atau bisa juga diakibatkan karena berkurangnya pengeluaran Asam Urat dari tubuh.

Sedangkan Penyakit Gout Sekunder disebabkan meningkatnya Produksi Asam Urat karena Nutrisi, akibat konsumsi makanan dengan Kadar Purin Tinggi berlebihan. Produksi Asam Urat didalam tubuh meningkat bisa juga karena Penyakit Darah, seperti Penyakit Sumsum Tulang, Polisitemia, Obat-obatan (Alkohol, Obat-obat Kanker, Vitamin B12, Dll. Penyebab lainnya adalah Obesitas (Kegemukan), Penyakit Kulit (Psoriasis), Kadar Trigliserida yang tinggi. Pada Penderita Diabetes yang tidak terkontrol dengan baik biasanya terdapat kadar benda-benda keton (hasil buangan metabolisme lemak) yang meninggi. Benda-benda keton yang meninggi bisa juga menyebabkan Kadar Asam Urat ikut meninggi.