protein plasma
PROTEIN
Gizi.net - DALAM beberapa seri tulisan berikut diuraikan komponen molekuler atau bahan kimia sel. Bahan itu dibedakan atas bahan anorganik dan organik. Bahan anorganik ialah bahan yang terdapat di alam, yaitu oksigen (O2), karbon dioksida (CO2), dan mineral. O2 dan CO2 berasal dari udara, dan masuk-keluar sel lewat pernapasan.
O2 masuk tubuh lewat paru, berguna untuk oksidasi atau membakar molekul organik untuk menghasilkan energi. CO2 ampas oksidasi, sebagian besar dibuang dari tubuh lewat paru lagi. Mineral berasal dari tanah.
Bahan organik ialah bahan yang dihasilkan oleh organisme atau makhluk hidup: protein, karbohidrat, lemak, asam nukleat, dan vitamin.
O2 dan CO2 tidak diulas dalam seri ini. Bahan lain diulas satu per satu. Dimulai dengan protein, lalu diakhiri dengan cara memasukkan molekul-molekul itu ke dalam sel serta peranan hormon di dalamnya. Semua bahan organik dibina atas empat macam unsur yaitu C, H, O, dan N. Karbohidrat dan lemak mengandung tiga unsur, yaitu C, H, dan O.
Protein selain mengandung C, H, dan O, juga N; sesewaktu juga S dan P. Huruf-huruf besar ini singkatan nama atom unsur kimia: O = oksigen (zat asam), H = hidrogen (zat air), C = carbon (karbon, zat arang), N = nitrogen (zat lemas), S = sulfur (zat belerang), dan P = phosphorus (fosfor).
Atom-atom itu bergabung membentuk molekul. Penggabungan berlangsung lewat perjabatan atau perikanan lengan, diberi tanda dengan garis pendek -. Jumlah lengan berbagai atom bervariasi: H = 1, O = 2, C = 4, N = 3, P = 4, S = 2. Protein adalah polimer asam amino. Berasal dari kata poli = banyak, dan mer = bulatan atau satuan. Jadi asam amino adalah monomer protein (mono- = satu). Asam amino mengandung dua macam gugus: 1) asam –COOH; 2) amine –NH2. R = gugus metil (-CH3)n, dan n artinya banyak. N = 1 sampai puluhan. Banyak asam amino menentukan besar atau berat molekul (BM) suatu protein. Asam amino, yang tersederhana dan terkecil ialah glisin. Disini R = H atau hidrogen. Lebih besar dari glisin ialah alanin, di sini n = 1. Asam amino yang umum dihasilkan oleh makhluk hidup, hewan atau tumbuhan ada 20 macam: glisin, alanin, serin, sistein, valin, leusin, isoleusin, lisin, fenilalamin, arginin, histidin, treonin, metionin, tirosin, triptofan, prolin, asparagin, asam aspartat, glutamin, dan asam glutamat. Yang ke20 macam itu membina suatu molekul protein, ibarat bata yang menjadi bahan dasar yang membina suatu rumah.
Ada protein yang tidak lengkap mengandung segala macam asam amino, ada pula yang lengkap. Dari yang 20 macam itu ada 10 macam yang bisa dibikin dalam sel, berbahankan asam amino yang 10 macam. Yang 10 macam lain tidak bisa dibikin sel hewan, disebut asam amino penting atau esensil : valin, leusin, isoleusin, lisin, fenilalamin, arginin, histidin, treonin, triptofan, dan metionin.
SUATU molekul protein terdiri dari untaian banyak asam amino, jumlahnya bisa ratusan sampai ribuan. Ada protein yang asam amino beruntai ke samping, sehingga membentuk cabang. BM suatu protein belasan sampai ratusan ribu. Protein yang tergolong paling besar ialah globulin, dengan BM = 920.000. Jika protein dipecah atau dicernakan, terbentuk suatu hasil antara yang disebut peptida. Peptida dibina atas beberapa asam amino. Dua asam amino beruntai disebut dipeptida, tiga beruntai disebut tripeptida. Jika beruntaian banyak disebut polipeptida. Ada bagian atau organel sel berupa protein, ada dalam bentuk peptida.
Telah diajarkan kepada orang awam bahwa protein adalah zat pembangun. Sebetulnya selain protein, karbohdirat dan lemak juga penyerta atau pelengkap zat pembangun. Hampir sebagian besar organel dan produk sel berbahan pokok protein. Kulit dibina atas serat keratin, klagen, dan elastin, yang semua adalah protein. Darah adalah gabungan banyak macam protein. Eristrosit, lekosit, dan trombosit, dibina atas protein.
Dalam plasma darah terdapat berpuluh macam protein, seperti albumin untuk mengangkut berbagai zat, globulin untk membina antibodi, fibrinogen untuk pembekuan darah jika terjadi luka atau darah berkontak dengan bagian pembuluh darah yang kesat.
Otot jantung, otot polos yang membina berbagai saluran dalam tubuh, dan otot rangka yang membuat anggota dapat digerakkan, mengandung serat yang dapat berkerut yang disebut miofibril. Miofibril ini juga protein. Rambut dan bulu juga dibina atas keratin, seperti halnya yang membina kulit ari. Tulang memiliki bahan dasar yang disebut osein, suatu protein.
Tulang rawan memiliki bahan dasar khondrin, juga protein. Hormon banyak yang protein, peptida, atau ubahan salah satu asam amino. Enzim adalah biokatalisator dan itu adalah protein juga. Protein dibagi atas dua golongan: 1) sederhana; 2) gabungan. Yang sederhana jika diuraikan oleh suatu enzim akan pecah jadi asam amino saja. Yang gabungan terdiri dari gabungan protein dengan bahan organik lain.
Yang sederhana seperti: albumin, globulin, glutein, histon, kasein, dan vitelin. Albumin pengangkut zat dalam plasma darah, dan globulin pembina bahan kekebalan atau antibodi. Glutein adalah protein yang terkandung dalam biji sereal (padi, jagung, gandum, jelai, sorgum), histon adalah poros lilitan DNA dalam kromosom, kasein terkandung dalam susu, dan vitelin adalah protein yang membina kuning telur.
PROTEIN gabungan yang kompleks ialah seperti hemoglobin,lipoprotein, dan glikoprotein. Hemoglobin (Hb) adalah pigmen pernapasan dalam eritrosit, berguna untuk mengikat oksigen dalam paru. Pigmen ini mengandung unsur besi (Fe), yang membuat eritrosit dan darah keseluruhan jadi berwarna merah.
Dalam sel tubuh kita protein dibikin dari monomer asam amino. Asam amino yang 20 macam itu tersimpan dalam sitoplasma, yang sewaktu akan bergabung membentuk untaian jika dari inti datang perintah untuk menyintesa sejenis protein. Asam amino dalam sitoplasma itu dibawa darah dari usus, sebagai hasil pencernaan protein dalam bahan makanan. Asalnya protein makanan itu diproduksi oleh tumbuhan.
Oleh karena punya kloroplas maka tumbuhan dapat berfotosintesa. Dari sini dihasilkan glukosa. Glukosa dapat diubah jadi asam amino setelah dari tanah oleh akar diisap ion nitrat (NO3), lalu gabung dengan glukosa itu. Dari sini tumbuhan pun memproduksi protein. Karnivora mendapat protein dari tubuh mangsa, yang asalnya juga karena mangsa itu mendapat protein dari tumbuhan. Protein dapat disintesa oleh semua sel makhluk.
Meski asam amino berasal dari tumbuhan, tetapi protein yang disentesa hewan beda dengan tumbuhan. Waktu embrio awal, yaitu sampai tingkat morula, semua sel membikin semua macam protein dan bahan organik lain. Ketika embrio telah mengalami diferensiasi, lalu terbentuk berbagai jaringan, maka tiap sel dari setiap jaringan menyintesa protein khusus, yang jadi sisi jaringan bersangkutan.
Jaringan epitel di kulit, misalnya, hanya menyintesa keratin, jaringan epitel lendir usus, paru, dan kelamin, menghasilkan musin sebagai bahan dasar lendir yang digetahkan. Jaringan pengikat menghasilkan serat kolagen, jaringan otot menyintesa protein miofibril, dan jaringan saraf menghasilkan neurotransmitter (bahan perambat rangsang).
SETIAP macam protein disintesa menurut cetak biru. Cetak biru iitu ada pada gen. Sedangkan gen berada dalam kromosom. Sel tubuh orang mengandung hampir 100.000 gen, disebar pada 23 macam kromosom. Tiap macam ada sepasang. Sel orang mengandung 23 pasang atau 46 kromosom. Kromosom yang 23 macam itu memiliki panjang bervariasi. Kromosom terpanjang atau terbesar mengandung gen paling banyak, sekitar 2.000-an. Sedangkan kromosom terpendek atau terkecil mengandung gen tersedikit, mungkin hanya ratusan.
Sekitar 60 persen gen itu menyintesa protein. Ada satu protein dihasilkan oleh satu gen saja, ada pula oleh beberapa gen. Hemoglobin disintesa oleh dua gen, sedangkan gen antibodi disintesa empat gen. Beda protein beda pula gennya. Dari hampir 100.000 gen dalam tiap sel tubuh seseorang terbentuk ribuan macam protein. Karena sintesa zat organik lain, terutama karbohidrat dan lemak, diatur oleh enzim dan itu adalah protein, maka terbentuk ribuan macam kedua zat organik itu.
Meski macam protein sama pada semua individu suatu species, namun antara berbagai individu species bersangkutan terdapat perbedaan kecil atau variasi ultrastruktur setiap macam protein. Itu terjadi karena kalau beda individu bervariasi pula susunan nukleotida DNA gen-gennya. Karena itu beda individu beda pula struktur halus proteinnya. Sudah pernah dibicarakan bahwa membran sel, yaitu yang menjadi selaput setiap sel dan juga menyelaputi banyak organel dalam sel, dibina atas dua lapis lemak, dan ditunjang oleh banyak molekul protein. Banyak di antara protein membran itu yang bertindak sebagai penerima atau reseptor bagi berbagai zat untuk bisa dibawa masuk ke dalam sel. Ada juga sebagai pengenal sel tetangga atau bahan yang datang dari luar tubuh, disebut protein pengenal.
Protein pengenal akan mengenal sel atau bahan yang berasal dari tubuh sendiri (self), dan yang bukan dari tubuh sendiri (nonself). Protein pengenal kecocokan jaringan disebut HLA (human leukocyte antigen). Jika bahan itu nonself berarti protein pengenal atau HLA-nya tidak cocok atau tidak sama dengan protein pengenal pada membran sel tuan rumah. Protein pengenal bahan asing itu dianggap sebagai antigen, dan terhadapnya lekosit tuan rumah terangsang untuk menghasilkan antibodi dan lekosit yang terangsang untuk meracun dan merusak bahan asing.
SEL-sel peronda, yaitu makrofaga, membantu lekosit melawan bahan asing itu. Antibodi menggumpalkan antigen, sedangkan lekosit perusak menghancurkan jaringan. Makrofoga memakan bersihkan ampas hancuran. Jika bahan asing itu besar seperti organ cangkokan, lekosit, makrofoga, dan antibodi tak mampu menghancurkan, tubuh akan kalah lalu meninggal. Bisa juga terjadi HLA antara dua individu cocok, berarti dapat terjadi cangkok organ antara mereka. Misalnya antara saudara kandung. Terlebih antara saudara kembar identik, karena gen-gen mereka sama susunan rinci DNA-nya. Secara umum jika tidak ada hubungan darah peluang keccocokan HLA hanya sekitar satu dalam sekian sejuta penduduk. Tetapi, khusus bagi sel darah merah (eritrosit) lebih banyak peluang kecocokan.
Untuk keperluan tranfusi berlaku dua sistem: ABO dan faktor Rhesus. Menurut sistem ABO ada empat golongan penduduk: A, B, AB, dan O, sedangkan menurut sistem Rhesus dua golongan pula: Rh+ dan Rh-, dan penduduk yang bergol. Rh- hanya sekitar 10-15 persen dari suatu penduduk. Golongan darah kedua sistem ditentukan oleh hadirnya antigen dengan tanda sama pada membran eritrosit. Golongan darah yang sama akan cocok jika tranfusi, tidak digumpalkan.
Orang bergolongan A, berantigen A pada eritrosit, dan berantibodi anti-B dalam plasma. Golongan B berantigen B dan beranti-A, golongan AB berantigen A dan B tetapi tak berantibodi; Golongan O tak berantigen tetapi ada kedua antibodi. Orang Rh+ berantigen Rhesus tapi tak ada antibodi Rh- pada plasma. Orang Rh- tak berantigen dan antibodi.
(Dr Wildan Yatim, dosen IKD Program Pascasarjana Universitas Padjadjaran Bandung)
