Protein adalah biomolekul yang sebagian besar terdiri dari karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen . Ini bukan satu-satunya komponennya, karena struktur protein tertentu dapat mengandung belerang, fosfor, besi, magnesium, tembaga, dan unsur kimia lainnya.
Dari sudut pandang fisiologis, protein adalah komponen utama sel, oleh karena itu dibutuhkan untuk perbaikan jaringan, pertumbuhan, pembelahan sel, dan banyak fungsi lain yang terkait dengan struktur fisik makhluk hidup.
Untuk alasan ini, tidak mengherankan bahwa 10 sampai 15% dari diet setiap manusia harus terdiri dari protein. Untungnya, makromolekul penting untuk kehidupan ini ditemukan dalam banyak makanan: salmon, telur, susu, kacang-kacangan, daging sapi, dan daftar panjang makanan.
Karena pentingnya fisik dan nutrisi dari biomolekul ini, kita merasa perlu untuk menyelidiki morfologi, sifat, dan asupan protein yang diperlukan . Lanjutkan bersama kita dalam perjalanan ini melalui berbagai konsep biokimia, karena kita meyakinkan Anda bahwa beberapa data di baris berikut akan mengejutkan Anda.
- Artikel terkait: “Makronutrien: apa itu, jenis dan fungsinya dalam tubuh manusia”
Apa ciri-ciri protein?
Untuk membangkitkan selera Anda, kita akan menyajikan kepada Anda serangkaian data yang membingkai dunia protein pada bidang yang lebih nyata dan objektif. Ayo pergi kesana:
- Protein mewakili sekitar 50% dari berat kering jaringan makhluk hidup.
- Seorang individu dewasa perlu menelan satu gram protein per hari untuk setiap kilo berat badan.
- Asam amino yang membentuk protein dikodekan dalam kode genetik standar, umum untuk semua makhluk hidup.
- Satu gram protein menyediakan 4 kilokalori energi.
- Tubuh manusia memiliki sekitar 100.000 jenis protein, semuanya diperlukan untuk kinerja fungsi vital.
Seperti yang bisa kita lihat, protein diatur oleh bahasa universal (kode genetik) dan membentuk struktur berbeda dari semua makhluk hidup yang mengelilingi kita . Meski begitu, kita telah memperkenalkan istilah yang harus kita jelaskan secara mendalam, karena struktur protein tidak dapat dipahami tanpanya: kita harus berbicara tentang asam amino.
Asam amino dan pentingnya mereka
Asam amino didefinisikan sebagai setiap unit dasar yang menyusun protein . Struktur kimianya didasarkan pada molekul karbon pusat, gugus amino, gugus karboksil, atom hidrogen, dan radikal kimia variabel. Jadi, kita menghadapi semacam “salib” kimia dengan struktur tetrahedral dalam bidang tiga dimensi.
Ada 20 asam amino yang berbeda, yang bergabung dalam urutan yang berbeda oleh ikatan peptida untuk menghasilkan protein (rantai polipeptida) yang ada di alam. Meringkas konglomerat terminologis ini dalam perumpamaan dasar, seolah-olah kita menggunakan potongan teka-teki yang sama untuk membuat gambar yang berbeda setiap kali: hasilnya sangat berbeda satu sama lain karena urutan komponen individu, tetapi basis bahannya sama. Dalam hal ini, jelas bahwa pesanan memang mengubah produk.
Kita dapat membedakan dua jenis asam amino: esensial dan non-esensial . Yang penting adalah mereka yang tidak dapat disintesis oleh tubuh dan oleh karena itu harus dicerna melalui makanan. Perlu dicatat bahwa “esensialitas” masing-masing tergantung pada takson makhluk hidup yang kita lihat, karena rute metabolisme spesies yang berbeda menyebabkan beberapa spesies membutuhkan senyawa tertentu sedangkan yang lain tidak.
Di sisi lain, kita memiliki asam amino non-esensial, yang dapat kita sintesis di dalam tubuh kita (terutama di hati) dari perantara melalui transaminasi, dan karena itu tidak sepenuhnya diperlukan dalam makanan. Di tempat terakhir adalah asam amino esensial bersyarat, yaitu yang dibutuhkan dalam asupan harian dalam pengaturan dan situasi tertentu.
Akhirnya, dan setelah tinjauan yang sangat singkat tentang dunia asam amino ini, perlu ditekankan bahwa kualitas gizi protein dikodekan oleh jumlah asam amino esensial yang ada dalam struktur kimianya , di samping daya cerna protein. komponennya dan proporsi yang disimpan oleh tubuh.
- Anda mungkin tertarik: “Karbohidrat: apa itu, jenis dan karakteristik molekul ini”
Struktur protein
Menggambarkan kompleksitas struktural protein seperti yang telah kita lakukan dengan asam amino adalah tugas yang hampir tidak mungkin, karena ruang penulisan terbatas dan ada banyak hal yang harus dibahas. Cukuplah untuk mengetahui bahwa semua protein memiliki kerangka kimia pusat yang sama, yaitu rantai linier berbagai asam amino . Ini disebut “struktur primer”, dan inilah yang terutama menentukan sifat dan fungsi protein dalam tubuh.
Masalahnya jauh lebih rumit, karena karena lipatan makromolekul, susunan tiga dimensinya, dan banyak faktor lainnya, protein juga memiliki struktur tersier, sekunder, dan kuaterner.
Fitur
Semua protein melakukan fungsi penting untuk pengembangan dan pemeliharaan sel , tetapi kita dapat menggabungkan tugas biomolekul ini pada poin-poin berikut:
- Katalisis: enzim umumnya adalah protein, jadi kita dapat mengatakan bahwa mereka bertanggung jawab untuk melakukan berbagai reaksi kimia dalam tubuh kita.
- Pengaturan: Hormon adalah protein. Ini bertanggung jawab untuk menjaga keseimbangan tubuh kita, di antara banyak fungsi perilaku dan fisik lainnya.
- Protektif: Imunoglobulin (antibodi) adalah protein di alam, itulah sebabnya fungsi kekebalan mereka sangat penting.
- Struktural: kolagen, tubulin, keratin, dan banyak senyawa protein lainnya membentuk struktur fisik yang mencirikan kita sebagai organisme.
Kita dapat terus membuat daftar fungsi selama berhari-hari, karena beberapa protein (sendiri atau terkait dengan senyawa lain) adalah pengangkut zat melalui aliran darah, memiliki fungsi motorik, memberi warna pada makhluk hidup, merupakan cadangan energi, dan banyak lagi fungsi lainnya . Singkatnya: hampir semua proses biologis membutuhkan keberadaan protein.
Protein dan nutrisi
Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) dan Organisasi Pangan dan Pertanian Perserikatan Bangsa-Bangsa (FAO) menunjukkan bahwa 10 hingga 15% kebutuhan energi harian seseorang harus berasal langsung dari protein . Nilai ini bervariasi tergantung pada kebutuhan dan persyaratan orang yang bersangkutan, misalnya seorang atlet dengan perkembangan otot yang tinggi mungkin perlu meningkatkan asupan ini hingga 35%.
Namun berhati-hatilah: organisasi medis seperti Mayo Clinic memperingatkan kita bahwa mengonsumsi lebih dari dua gram protein per kilo berat badan individu mulai berlebihan, yang dapat menyebabkan masalah hati dan ginjal jangka panjang. Bagaimanapun, jenis patologi ini seharusnya tidak mengkhawatirkan populasi umum, karena mengonsumsi protein dalam persentase yang begitu tinggi praktis tidak mungkin kecuali suplemen digunakan.
Bertentangan dengan apa yang diyakini oleh sektor tertentu dari populasi, tidak hanya daging dan produk hewani yang memiliki protein . Misalnya, 100 gram lentil memiliki 9 gram protein murni. Memang benar bahwa daging memiliki proporsi yang lebih tinggi (25 gram per 100 gram fillet), tetapi dimungkinkan untuk mendapatkan semua asupan protein yang diperlukan tanpa menggunakan produk daging.
Protein hadir dalam berbagai makanan, baik yang berasal dari hewan atau nabati: ikan, daging merah, ayam, kalkun, telur, susu, kacang-kacangan, kedelai, oatmeal dan banyak makanan lainnya. Dengan demikian, sumber perolehan dan modulasi diet berdasarkan asupan protein sepenuhnya tergantung pada nilai dan kebutuhan masing-masing .
Ringkasan
Seperti yang telah kita lihat, ada cukup informasi yang tersedia tentang protein untuk menulis beberapa buku. Dari sudut pandang biologis, mereka mewakili sebagian besar komponen organik jaringan makhluk hidup dan memenuhi serangkaian fungsi yang tak terhitung jumlahnya dalam organisme kita. Mereka juga memiliki struktur karakteristik berdasarkan asam amino, senyawa universal yang mengkodekan fungsi dan sifatnya sesuai dengan urutan yang mereka hadirkan dalam rantai linier.
Akhirnya, kita juga telah menunjukkan kepada Anda pentingnya asupan protein dalam makanan manusia dan makanan apa yang kaya di dalamnya. Tentu saja, kita menghadapi biomolekul dan makronutrien (bersama dengan lemak dan karbohidrat) yang tanpanya kita tidak bisa hidup.
Referensi bibliografi:
- Apakah Anda terlalu banyak mengonsumsi protein? mayoklinik. Diakses pada 13 Oktober di https://newsnetwork.mayoclinic.org/discussion/esta-consumiendo-demasiada-proteina/
- Beberapa fakta tentang protein, radychildren.org (Rumah Sakit San Diego). Diakses pada 13 Oktober di https://www.rchsd.org/health-articles/algunos-datos-sobre-las-protenas/
- Pedoman Pelabelan Nutrisi (FAO). Diakses pada 13 Oktober di http://www.fao.org/ag/humannutrition/33311-065a023f960ba72b7291fb0bc07f36a3a.pdf
- FAO dan WHO menyajikan laporan ahli tentang diet, nutrisi dan pencegahan penyakit kronis (WHO). Diakses pada 13 Oktober di https://www.who.int/mediacentre/news/releases/2003/pr32/es/#:~:text=La%20ingesta%20de%20prote%C3%ADnas%20recomendada,y% 20% 20kontrol% 20del% 20berat.
- Protein, Nutrisi dan Dietetics Manual dari Complutense University of Madrid. Diakses pada 13 Oktober di https://www.ucm.es/data/cont/docs/458-2013-07-24-cap-5-proteinas.pdf
- Segui, M. (2011). Struktur dan sifat protein.
- Suárez López, MM, Kizlansky, A., & López, LB (2006). Evaluasi kualitas protein dalam makanan dengan menghitung skor asam amino dikoreksi kecernaan. Nutrisi Rumah Sakit, 21 (1), 47-51.