Pengertian dan Proses Metabolisme Protein di Dalam Tubuh – Kebutuhan akan senyawa protein di dalam tubuh cukup tinggi, mengingat protein memerankan berbagai fungsi penting bagi tubuh. Protein merupakan senyawa kimia organik yang tersusun atas unsur karbon, oksigen, hidrogen, sulfur, nitrogen, dan phosphat. Protein merupakan senyawa kimia kompleks yang tersusun atas asam amino – asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida. Terdapat dua puluh jenis asam amino di alam, dimana sepuluh diantaranya dapat disintesis oleh tubuh sementara sisanya diperoleh dari organisme lain (asam amino essensial).
Protein sangat penting bagi tubuh karena memiliki fungsi sebagai berikut:
1. Cadangan energi
Sama seperti halnya lemak, protein berperan sebagai sumber energi ketika tubuh kekurangan glukosa. Konversi protein menjadi glukosa termasuk ke dalam rangkaian glukoneogenesis yang akan dirangsang oleh hormon pembentukan gula seperti glukokortikoid yang dihasilkan oleh kelenjar adrenal. Perombakan protein akan menghasilkan energi sebesar 4,2 kkal per gramnya.
2. Pembangun struktur tubuh (fungsi struktural)
Protein merupakan salah satu komponen besar yang menyusun tubuh organisme seperti membran sel, enzim, hormon, antibodi, dan lainnya. Dengan demikian, sangat berbahaya jika tubuh tidak mendapat asupan protein yang cukup.
3. Mengontrol metabolisme di dalam tubuh (peran fungsional)
Protein yang menyusun berbagai senyawa kimia di dalam tubuh menjalankan peran – peran fungsional yang akan berkoordinasi dalam pengaturan pertumbuhan dan perkembangan. Contohnya seperti hormon yang berfungsi memengaruhi sel target untuk menjalankan fungsi metabolisme tertentu. Dan enzim yang merupakan senyawa kimia yang berfungsi untuk mengkatalisis reaksi metabolisme di dalam tubuh.
Metabolisme protein mencakup reaksi pembentukan dan perombakan yang terjadi di dalam tubuh. Tubuh mampu mensintesis protein melalui rangkaian sintesis protein yang tersusun atas asam amino – asam amino. Sementara pemecahan protein terjadi dalam sistem pencernaan akan menghasilkan asam amino yang akan diserap di dalam tubuh. Dengan demikian, metabolisme pritein dapat diibaratkan sistem bongkar pasang, yang mana asam amino hasil perombakan protein akan digunakan kembali untuk membangun protein yang baru yang sesuai dengan yang dibutuhkan oleh tubuh seperti untuk menyusun hormon, enzim, atau membran sel.
A. Pemecahan Protein
Protein di dalam makanan akan dipecah di dalam sistem pencernaan. Lambung merupakan tempat pertama kali protein dicerna secara kimiawi yakni dengan menggunakan bantuan enzim – enzim pemecah protein. Asam lambung yang disekresi oleh sel – sel dinding lambung memiliki derajat keasaam yang rendah (pH 2 = asam kuat) sehingga mampu membantu dalam memecah ikatan peptida dalam protein seperti pada daging. Selain itu, asam lambung (HCL) juga akan mengaktifkan enzim pemecah ikatan peptida yaitu pepsinogen menjadi pepsin. Pepsinogen dihasilkan oleh sel dinding lambung yang merupakan bentuk inaktif enzim. Aktivitas katalitik akan dimiliki oleh pepsinogen ketika telah menjadi pepsin yang dibantu oleh HCL. Pepsin akan memecah ikatan polipeptida dalam protein sehingga menjadi oligopeptida yang dikenal dengan pepton.
[sc:ads]
Pemecahan protein akan dilanjutkan di dalam usus dua belas jari yang merupakan usus pembuka usus halus. Pankreas menghasilkan tripsin yang merupakan enzim pemecah protein. Tripsin disekresikan oleh pankreas ke dalam lumen usus dua belas jari. Berbeda dengan pepsin, tripsin akan memotong ikatan peptida pada polipeptida atau olipeptida menjadi asam amino. Tripsin juga sebenarnya disekresikan dalam bentuk inaktif yaitu tripsinogen. Enterokinase, enzim yang dihasilkan oleh dinding usus dua belas jari akan mengubahnya menjadi tripsin. Dinding – dinding usus dua belas jari juga menghasilkan enzim – enzim pemecah ikatan protein seperti kimotripsin yang memiliki aktivitas yang sama dan nuklease khusus untuk memecah asam nukleat (kelompok protein khusus pada materi genetik).
Akhir dari pencernaan protein akan dihasilkan asam amino yang akan diserap di dalam tubuh melalui usus penyerapan (illeum). Kapiler – kapiler darah pada dinding illeum merupakan tempat masuknya asam amino – asam amino ini. Darah akan mengangkut asam amino dan mengedarkannya ke seluruh sel di dalam tubuh untuk disintesis ulang menjadi protein yang dibutuhkan.
Pada kondisi tertentu di dalam tubuh, yakni ketika tubuh kehilangan banyak gula cadangan, maka tubuh dengan tanggap akan mengubah senyawa organik lain menjadi glukosa yakni protein dan lemak. Ingat bahwa glukosa merupakan sumber utama dalam pembentukan energi. Asam amino yang terbentuk dari pencernaan akan diubah menjadi asam piruvat yang akan memasuki organel mitokondria untuk dioksidasi menjadi senyawa lain yang akan menghasilkan energi. Jalur reaksi yang sama akan terjadi dalam pembentukan energi dari protein ini. Hasil energi untuk pemecahan 1 gr protein setara dengan 4,2 kkal.
Pengubahan protein menjadi glukosa terjadi di dalam hati yang akan melibatkan kontrol hormon serta enzim. Hasil perombakan protein akan menghasilkan produk samping berupa ammoniak (NH4) yang sangat beracun bagi tubuh. Oleh hati, ammoniak akan diuraikan dengan air membentuk urea yang akan dibuang melalui sistem urin (ginjal). Urea akan diuraikan menjadi komponennya yang salah satunya ialah nitrogen untuk pembentukan unsur protein lainnya.
B. Sintesis Protein
Pada uraian di atas telah diterangkan bahwa pemecahan protein menjadi asam amino akan digunakan untuk reaksi sintesis protein. Sintesis protein adalah salah satu reaksi penting di tubuh yang akan terjadi reaksi penyusunan asam amino – asam amino menjadi protein yang diinginkan. Ada dua puluh jenis asam amino di alam. Sepuluh diantaranya mampu disintesis oleh tubuh dan tergolong menjadi asam amino non essensial. Sementra sepuluh sisanya adalah asam amino yang tidak dapat dibuat oleh tubuh sehingga sangat dibutuhkan oleh tubuh dengan memperolehnya dari organisme lain melalui makanan (asam amino essensial).
Terdapat dua tahapan reaksi sintesis protein yaitu transkripsi dan translasi. Reaksi sintesis protein melibatkan kontrol dari DNA yang akan mengirimkan kode urutan asam amino untuk membentuk suatu protein yang dibutuhkan (transkripsi). mRNA atau dikenal sebagai pembawa pesan DNA membawa kode urutan asam amino dari DNA di dalam inti dan membawanya ke Ribosom yang terdapat di sitoplasma. Di dalam ribosom inilah kode urutan asam amino akan diterjemahkan dengan membawakan asam amino – asam amino hasil dari pemecahan protein atau yang terdapat di dalam tubuh. Asam amino – asam amino ini akan dirangkai dengan ikatan peptida sehingga membentuk protein yang sesuai dengan pesan dari DNA di dalam inti. Protein yang terbentuk kemudian akan digunakan untuk tujuan tertentu sesuai dengan strukturnya. Misal anti bodi maka akan dikirimkan ke luar sel untuk menghancurkan antigen yang masuk ke dalam tubuh. Atau protein tersebut ialah hormon atau bisa juga enzim atau merupakan protein struktural.
Metabolisme protein juga berperan dalam pergerakan siklus nitrogen di alam. Kita telah mengetahui bahwa nitrogen merupakan salah satu untuk penyusun protein. Perombakan protein menjadi unsur – unsurnya tentu akan mengembalikan unsur nitrogen dan unsur lainnya ke alam. Dan sebaliknya, masuknya nitrogen dalan tubuh organisme akan dibantu oleh bakteri nitrogen yang mampu mengoksidasi nitrogen anorganik menjadi nitrogen organik. Dalam hal ini akan melibatkan enzim – enzim nitrogeneus yang dimiliki oleh sekelompok bakteri pengurai dan pengikat nitrogen.
