biokimia 2

Struktur dan Sifat-Sifat Asam Amino

Asam amino adalah senyawa organik penyusun protein terdiri dari gugus karboksil (-COOH) dan gugus amina( NH2) serta gugus -R yang membedakan antara asam amino satu dan yang lainnya, mereka terikat pada satu karbon C(www. Wikipedia.org, 2010). Secara umum struktur asam amino adalah satu atom C mengikat empat gugus, gugus tersebut ialah gugus amina ( NH2), gugus karboksi; (-COOH), atom hidrogen (H) dan satu gugus sisa atau residu (-R). Atom pusat tersebut diberi nama Cα ("C-alfa") hal ini dikarenakan  bersebelahan dengan gugus karboksil (asam), dan penamaannya sesuia dengan senyawa yang bergugus karboksil yaitu atom C berikatan langsung dengan gugus karboksil, oleh karena gugus amina juga terikat pada atom Cα ("C-alfa") ini, maka senyawa tersebut dinamakan asam α-amino( www.idonbiu.com, 2009).  sifat-sifat asam amino secara umum ialah sebagai berikut asam amino larut dalam air dan tidak larut dalam pelarut organik non polar seperti eter, aseton dan klorofom, asam amino mempunyai titik lebur yang lebih tinggi dibandingkan asam karboksilat atau amina, bersifat elektrolit. Asam amino bersifat ion zwiter atau bersifat amfoter yaitu dapat bereaksi dengan asam maupun dengan basa( Michael purba, 2007)

Berdasarkan rantai samping atau gugus – R asam amino dibedakan menjadi 20 macam. Jika gugus berbeda maka jenis asam amino pun berbeda. Asam amino tersebut adalah

1.    Alanin

      Alanin (Ala) atau asam 2-aminopropanoat merupakan salah satu asam amino bukan esensial. Bentuk yang umum di alam adalah L-alanin (S-alanin) meskipun terdapat pula bentuk D-alanin (R-alanin) pada dinding sel bakteri dan sejumlah antibiotika. L-alanin merupakan asam amino proteinogenik yang paling banyak dipakai dalam protein setelah leusin

            Gugus metil pada alanin sangat tidak reaktif sehingga jarang terlibat langsung dalam fungsi protein (enzim). Alanin dapat berperan dalam pengenalan substrat atau spesifisitas, khususnya dalam interaksi dengan atom nonreaktif seperti karbon.

2.    Glisin

            Glisin atau asam aminoetanoat adalah asam amino alami paling sederhana.  Asam amino ini bagi manusia bukan merupakan asam amino esensial karena tubuh manusia dapat mencukupi kebutuhannya. Glisin merupakan asam amino yang mudah menyesuaikan diri dengan berbagai situasi karena strukturnya sederhana. Secara umum protein tidak banyak mengandung glisin Glisin merupakan asam amino nonesensial bagi manusia. Glisin berperan dalam sistem saraf sebagai inhibitor neurotransmiter pada sistem saraf pusat (CNS).

3.    Valine

Valin adalah salah satu dari 20 asam amino penyusun protein yang dikode oleh DNA.  valina termasuk kelompok asam amino esensial.Sifat valin dalam air adalah hidrofobik (‘takut air’) karena ia tidak bermuatan.

4.    Leusin

Leusin merupakan asam amino yang paling umum dijumpai pada protein. Ia mutlak diperlukan dalam perkembangan anak-anak dan dalam kesetimbangan nitrogen bagi orang dewasa. Leusin tergolong asam amino esensial bagi manusia.

5.  Isoleusin

         Isoleusina adalah satu dari asam amino penyusun protein yang dikode oleh DNA. Rumus kimianya sama dengan leusinhidrofobik (tidak larut dalam air) dan esensial bagi manusia. tetapi susunan atom-atomnya berbeda.

6. Serine

Serin merupakan asam amino penyusun protein yang umum ditemukan pada protein hewan. Protein mamalia hanya memiliki L-serin. Serin bukan merupakan asam amino esensial bagi manusia. Serin penting bagi metabolisme karena terlibat dalam biosintesis senyawa-senyawa purin dan pirimidin, sistein, triptofan (pada bakteria), dll .Sebagai penyusun enzim, serin sering memainkan peran penting dalam fungsi katalisator enzim.

7. Treonin

Treonin merupakan salah satu dari 20 asam amino penyusun protein. Bagi manusia, treonina bersifat esensial. Tubuh manusia tidak memiliki enzim pembentuk treonina namun manusia memerlukannya, sehingga treonina esensial (secara gizi) bagi manusia.

8. Sistein

Sistein merupakan asam amino bukan esensial bagi manusia yang memiliki atom S, bersama-sama dengan metionin. Atom S ini terdapat pada gugus sulfihidril. Karena memiliki atom S, sistein menjadi sumber utama dalam sintesis senyawa-senyawa biologis lain yang mengandung belerang. Sistein dan metionin pada protein juga berperan dalam menentukan konformasi protein karena adanya ikatan hidrogen pada gugus sulfihidril

9. Metionin

Metionin, bersama-sama dengan sistein, adalah asam amino yang memiliki atom S. Asam amino ini penting dalam sintesis protein (dalam proses transkripsi, yang menerjemahkan urutan basa nitrogen di DNA untuk membentuk RNA) karena kode untuk metionin sama dengan kode awal (start) untuk suatu rangkaian RNA. Biasanya, metionin awal ini tidak akan terikut dalam protein yang kelak terbentuk karena dibuang dalam proses pascatranskripsi. Asam amino ini bagi manusia bersifat esensial.

10. Asam aspartat

Asam aspartat merupakan satu dari 20 asam amino penyusun protein. Asam aspartat bersifat asam, dan dapat digolongkan sebagan asam karboksilat. Bagi mamalia aspartat tidaklah esensial.Fungsinya diketahui sebagai pembangkit neurotransmisi di otak dan saraf otot.

11. Asparagine

      Asparagin merupakan asam amino pertama yang berhasil diisolasi. Namanya diambil karena pertama kali diperoleh dari jus asparagus.Asparagin diperlukan oleh sistem saraf untuk menjaga kesetimbangan dan dalam transformasi asam amino. Ia juga berperan dalam sintesis amonia.

12. Asam glutamat

Asam glutamat termasuk asam amino yang bermuatan (polar) bersama-sama dengan asam aspartat. Ini terlihat dari titik isoelektriknya yang rendah yaitu (3, 2)  yang menandakan ia sangat mudah menangkap elektron (bersifat asam menurut Lewis). Asam glutamat dapat diproduksi sendiri oleh tubuh manusia sehingga tidak tergolong esensial.Ion glutamat merangsang beberapa tipe saraf yang ada di lidah manusia. Sifat ini dimanfaatkan dalam industri penyedap. Hal ini dimanfaatkan untuk membuat MSG.

13. Glutamin

Glutamin adalah satu dari 20 asam amino yang memiliki kode pada kode genetik standar. Rantai sampingnya adalah suatu amida. Glutamina dibuat dengan mengganti rantai samping hidroksil asam glutamat dengan gugus fungsional amina. Glutamina merupakan bagian penting dari asimilasi nitrogen yang berlangsung pada tumbuhan. Amonia yang diserap tumbuhan atau hasil reduksi nitrit diikat oleh asam glutamat menjadi glutamina dengan bantuan enzim glutamin sintetase atau GS. Glutamin merupakan asam amino non esensial

14. Arginin

Asam amino arginin memiliki kecenderungan basa yang cukup tinggi akibat eksesi dua gugus amina pada gugus residunya. Asam amino ini tergolong setengah esensial bagi manusia (asam amino semiessensial) dan mamalia lainnya, tergantung pada tingkat perkembangan atau kondisi kesehatan.

15. Lisin

Lisin merupakan asam amino penyusun protein yang dalam pelarut air bersifat basa, seperti juga histidin. Lisin tergolong esensial bagi manusia  Lisin menjadi kerangka bagi niasin (vitamin B1). Lisin juga dilibatkan dalam pengobatan terhadap penyakit herpes.

16. Histidin

Histidina merupakan satu dari 20 asam amino dasar yang ada dalam protein. Bagi manusia histidina merupakan asam amino yang esensial bagi anak-anak. Fungsi Histidina menjadi prekursor histamin, suatu amina yang berperan dalam sistem saraf, dan karnosin, suatu asam amino.

17.  Fenilalanin

 Fenilalanin adalah suatu asam amino penting dan banyak terdapat pada makanan, yang bersama-sama dengan asam amino tirosin dan triptofan merupakan kelompok asam amino aromatik yang memiliki cincin benzena.Fenilalanina bersama-sama dengan taurin dan triptofan merupakan senyawa yang berfungsi sebagai penghantar atau penyampai pesan (neurotransmitter) pada sistem saraf otak.Dalam keadaan normal, fenilalanina diubah menjadi tirosin dan dibuang dari tubuh.

18.  Tirosin

Tirosin merupakan satu dari 20 asam amino penyusun protein. Ia memiliki satu gugus fenol (fenil dengan satu tambahan gugus hidroksil). Bentuk yang umum adalah L-tirosin (S-tirosin), yang juga ditemukan dalam tiga isomer struktur: para, meta, dan orto.Pembentukan tirosina menggunakan bahan baku fenilalanin oleh enzim Phe-hidroksilase. Enzim ini hanya membuat para-tirosin. Dua isomer yang lain terbentuk apabila terjadi “serangan” dari radikal bebas pada kondisi oksidatif tinggi (keadaan stress). tirosina memiliki peran kunci dalam pengaktifan beberapa enzim tertentu melalui proses fosforilasi (membentuk fosfotirosina). Bagi manusia, tirosin merupakan prekursor hormon tiroksin dan triiodotironin yang dibentuk di kelenjar tiroid, pigmen kulit melanin, dan dopamin, norepinefrin dan epinefrin.Tirosin tidak bersifat esensial bagi manusia. Oleh enzim tirosinahidroksilase, tirosin diubah menjadi DOPA yang merupakan bagian dari manajemen terhadap penyakit Parkinson.

19.  Triptofan

Triptofan merupakan satu dari 20 asam amino penyusun protein yang bersifat esensial bagi manusia. Bentuk yang umum pada mamalia adalah, seperti asam amino lainnya, L-triptofan. Meskipun demikian D-triptofan ditemukan pula di alam (contohnya adalah pada bisa ular laut kontrifan).Gugus fungsional yang dimiliki triptofan, indol, tidak dimiliki asam-asam amino dasar lainnya. Akibatnya, triptofan menjadi prekursor banyak senyawa biologis penting yang tersusun dalam kerangka indol. Triptofan adalah prekursor melatonin (hormon perangsang tidur), serotonin (suatu transmiter pada sistem saraf) dan niasin (suatu vitamin).

20. Prolin

Prolin merupakan satu-satunya asam amino dasar yang memiliki dua gugus samping yang terikat satu-sama lain (gugus amino melepaskan satu atom H untuk berikatan dengan gugus sisa). Akibat strukturnya ini, prolinahanya memiliki gugus amina sekunder (-NH-). Fungsi terpenting prolin tentunya adalah sebagai komponen protein. Sel tumbuh-tumbuhan tertentu yang terpapar kondisi lingkungan yang kurang cocok (misalnya kekeringan) akan menghasilkan prolin untuk menjaga keseimbangan osmotik sel. Prolin dibuat dari asam L-glutamat dengan prekursor suatu asam imino. Prolin bukan merupakan asam amino esensial bagi manusia.( su.jazz.openfun.org, -)

Klasifikasi asam amino dapat dilakukan berdasarkan rantai samping (gugus –R) dan sifat kelarutannya didalam air. Berdasarkan kelarutan didalam air dibagi atas asam amino hidrofobik( tidak senang dengan air terdapat di dalam sel) dan hidrofilik ( senang dengan air. Berdasarkan rantai sampingnya dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

- Dengan rantai samping alifatik (asam amino non polar atau tidak senang denga air) yaitu Glisin, Alanin, Valin, Leusin, Isoleusin.

- Dengan rantai samping yang mengandung gugus hidroksil (OH), (asam amino polar) yaitu Serin, Treonin, Tirosin.

- Dengan rantai samping yang mengandung atom sulfur (asam amino polar) yaitu Sistein dan metionin.

- Dengan rantai samping yang mengandung gugus asam atau amidanya(gugus R bermuatan negative) yaitu Asam aspartat, Aspargin, Asam glutamate, Glutamin.

- Dengan rantai samping yang mengandung gugus basa (gugus R bermuatan positif): Arginin, lisin, Histidin

- Yang mengandung cincin aromatic : Histidin, Fenilalanin, Tirosin, Triptofan. (rgmaisyah.wordpress.com, 2008)

DAFTAR PUSTAKA

Purba, michael. 2007. kimia. Jakarta: erlangga

www. Wikipedia.org, 2010. asam amin. Diakses 11 Oktober 2010 jam 22.00

www.idonbiu.com, 2009. asam amino dan strukturnya. Diakses 11 Oktober 2010 jam 22.00

rgmaisyah.wordpress.com, 2008. asam amino. Diakses 11 Oktober 2010 jam 22.00

        http://su.jazz.openfun.org .  Sifat-sifat asam amino. Diakses 11 Oktober 2010 jam 22.00