ilmu gizi ( PROTEIN )

NAMA : SHIDIQ WIDIYANTO

TINGKAT : 1 C

NIM :POO32OO8139

JURUSAN KEPERAWATAN POLITEKNIK KESEHATAN KENDARI





1. GENETIK DNA DAN RNA

Gen adalah susunan DNA yang menyusun protein, gen terbentuk dari ekson, intron, dan promotor. Ekson adalah DNA yang diterjemahkan (translasi) menjadi protein. Se4baliknya intron tidak diterjemahkan. Promotor berfungsi sebagai saklar on/of yang menentukan kapan gen akan diekspresikan. DNA tersusun dari tiga komponen utama yaitu gula, fosfat dan basa. Ada empat basa yang dikenal yaitu adenin [A], guanin [G], citosine [C], dan timin [T].


DNA ( Deoxyribose Nukleo Acid ) adalah asam amino nukleotida yang biasanya dalam bentuk heliks ganda yang tergolong biomolekul utama penyusun berat kering setiap indorganisme dan mengandung instruksi genetik yang menentukan perkembangan biologis dari seluruh bentuk kehidupan sel. Secara garis besar, peran DNA di dalam sel adalah sebagai materi genetik.

Dengan kata lain, dengan mengetahui susunan satu rantai, maka susunan rantai pasangan dapat dengan mudah dibentuk. Ada beberapa teori yang mencoba menjelaskan bagaimana proses replikasi DNA ini terjadi. Salah satu teori yang paling populer menyatakan bahwa pada masing-masing DNA baru yang diperoleh pada akhir proses replikasi; satu rantai tunggal merupakan rantai DNA dari rantai DNA sebelumnya, sedangkan rantai pasangannya merupakan rantai yang baru disintesis. Rantai tunggal yang diperoleh dari DNA sebelumnya tersebut bertindak sebagai "cetakan" untuk membuat rantai pasangannya.

Proses replikasi memerlukan protein atau pembantu; salah satu yang terpenting dikenal dengan nama, yang merupakan enzim pembantu pembentukan rantai DNA baru yang merupakan suatu. Proses replikasi diawali dengan pembukaan untaian ganda DNA pada titik-titik tertentu di sepanjang rantai DNA. Proses pembukaan rantai DNA ini dibantu oleh beberapa jenis protein yang dapat mengenali titik-titik tersebut, dan juga protein yang mampu membuka pilinan rantai DNA. Setelah cukup ruang terbentuk akibat pembukaan untaian ganda ini, DNA polimerase masuk dan mengikat diri pada kedua rantai DNA yang sudah terbuka secara lokal tersebut. Proses pembukaan rantai ganda tersebut berlangsung disertai dengan pergeseran DNA polimerase mengikuti arah membukanya rantai ganda. Monomer DNA ditambahkan di kedua sisi rantai yang membuka setiap kali DNA polimerase bergeser. Hal ini berlanjut sampai seluruh rantai telah benar-benar terpisah.

Proses replikasi DNA ini merupakan proses yang rumit namun teliti. Proses sintesis rantai DNA baru memiliki suatu mekanisme yang mencegah terjadinya kesalahan pemasukan monomer yang dapat berakibat fatal. Karena mekanisme inilah kemungkinan terjadinya kesalahan sintesis amatlah kecil.


REPLIKASI DNA
Replikasi DNA berarti penggandaan. Ada 3 model replikasi DNA yaitu :
1. Model konservatif. Model ini menyatakan bahwa 2 rantai DNA bereplikasi tanpa memisahkan rantai-rantainya
2. Model semi konservatif. Model ini menyatakan bahwa 2 rantai DNA berpisah kemudian bereplikasi
3. Model dispersig. Model ini menyatakan bahwa DNA terpecah menjadi potongan-potongan yang kemudian bereplikasi
Meselson dan Stahl membuktikan bahwa DNA bereplikasi sesuai model semi-konservatif.

Replikasi membutuhkan sesuatu untuk direplikasi, sesuatu yang mereplikasi dan batu bata yang membuat replikasi. DNA parental(DNA induk) bertindak sebagai cetakan (template). Proses replikasi terbagi atas 3 tahap:
• Inisiasi. Replikasi tidak berlangsung pada titik acak pada DNA namun berlangsung pada awal yang disebut tempat awal replikasi. Protein inisiator menempel pada daerah tersebut kemudian berikatan menyebatkan rantai heliks terbuka untuk menunjukkan satu rantai yang digunakan untuk membangun rantai baru.
• Elongasi. DNA polimerase bertugas untuk memasangkan basa nitrogen baru dengan rantai DNA lama sehingga terbentuklah rantai DNA yang baru. DNA polimerasememanmbahkan basa-basa baru ke ujung 3 rantai yang ada, kemudian mereka mensintesis dari arah 5’ ke 3’ dengan menyediakan rantai basa pasangan untuk cetakan. DNA polimerase juga butuh primer untuk memulai sintesis, primer ini bisa berupa pasangan basa nitrogen tertentu (Poly A atau TATA Box) atau rantai RNA
• Terminasi. Replikasi berakhir saat DNA Polimerase mengenali daerah basa nitrogen yang diulang-ulang, daerah ini disebut telomer.Maka terbentuklah rantai DNA yang baru.

Pada Sintesis protein, salah satu rantai DNA akan dikodekan oleh mRNA. Rantai yang dikodekan tersebut disebut DNA Sense atau DNA template, sedangkan rantai pasangannya yang tidak dicetak disebut DNA Antisense atau DNA Komplementer. Triplet kode-kode genetik DNA yang dikodekan oleh mRNA disebut kodogen.

RNA
Berbeda dengan DNA, RNA merupakan rantai panjang lurus yang berfungsi dalam sintesis protein. Terdapat 3 jenis RNA yaitu:
1. mRNA(messenger RNA atau RNA duta/RNAd), bertugas untuk mengkodekan kode genetik dari DNA untuk sintesis protein. Terdapat di anak inti.sel. Triplet kode genetik pada mRNA disebut kodon.
2. tRNA(transfer RNA atau RNAt), bertugas untuk mencocokkan triplet yang ada pada mRNA dengan protein yang sesuai. Terdapat di sitoplasma. Triplet kode genetik pada tRNA disebut antikodon.
3. rRNA(ribosomal RNA atau RNAr), bertugas untuk memasangkan kodon mRNA dengan antikodon tRNA dan menggeser rantai-rantai supaya terbentuk polipeptida(protein). Terdapat di ribosom.

Struktur RNA(ribosenucleic acid) yaitu
• Gula 5 karbon ribosa
• Gugus fosfat
• Basa nitrogen yang persis sama dengan basa nitrogen DNA namun pada mRNA thymine diganti dengan uracil.

PERSIAPAN SEBELUM SINTESIS PROTEIN


Sebelum sintesis protein dilakukan, perlulah diadakan persiapan yang menyeluruh, salah satunya pemasangan asam amino pada salah satu ujung tRNA. 1 asam amino harus diikatkan pasada salah satu ujung tRNA dengan antikodon yang benar, namun protein ini sesuai dengan kodon bukan antikodon. Enzim yang melakukan proses ini adalah enzim tRNA aminoasil sintetase. Enzim ini mengikatkan asam amino pada bagian sisi asam amino kemudian tRNA dengan antikodon spesifik untuk asam aminonya. tRNA dan asam amino berikatan pada enzim sebelum akhirnya dilepaskan.

SINTESIS PROTEIN


Sintesis protein adalah proses pembentukan protein dari monomer peptida yang diatur susunannya oleh kode genetik. Sintesis protein dimulai dari anak inti sel, sitoplasma dan ribosom. Sintesis protein terdiri dari 3 tahapan besar yaitu:
1. Transkripsi. DNA membuka menjadi 2 rantai terpisah. Karena mRNA berantai tunggal, maka salah satu rantai DNA ditranskripsi(dicopy, istilah lainnya). Rantai yang ditranskripsi dinamakan DNA sense atau template dan kode genetik yang dikode disebut kodogen. Sedangkan yang tidak ditranskripsi disebut DNA antisense/komplementer. RNA Polimerase membuka pilinan rantai DNA dan memasukkan nukleotida-nukleotida untuk berpasangan dengan DNA sense sehingga terbentuklah rantai mRNA. Contoh transkripsi:

Sense/Template 5’-TACCGACCGGGAAAT-3’
Antisense/Komplementer 3’-ATGGCTGGCCCTTTA-5’
mRNA 3’-AUGGCUGGCCCUUUA-5’

2. Translasi dan Sintesis. mRNA yang sudah terbentuk keluar dari anak inti sel menuju rRNA. Disana mRNA masuk ke rRNA diikuti oleh tRNA. Ketika antikodon pada tRNA cocok dengan kodon mRNA kemudian rantai bergeser ke tengah. Kodon mRNA berikutnya dicocokkan dengan tRNA kemudian asam amino yang pertama berikatan dengan asam amino kedua. tRNA pertama keluar dari rRNA. Proses ini berlangsung hingga kodon stop, ribosom subunit besar dan kecil terpisah, mRNA dan tRNA keluar dari ribosom.

mRNA 3’-AUGGCUGGCCCUUUA-5’
tRNA 5’-UACCGACCGGGAAAU-3’

KODE GENETIK
Protein yang terbentuk dalam sintesis protein mengikuti kode genetik berdasarkan kode genetik mRNA(kodon). Kode genetik itu berbentuk triplet sehingga terjadi kelimpahan kode untuk protein. 1 protein bisa mempunyai lebih dari 1 triplet genetik. Yang perlu diingat adalah triplet untuk kodon start(awal) untuk sintesis protesin dan stop untuk menghentikan proses sintesis protein.
Kodon start: AUG, proteinnya methionine
Kodon stop : UAA,UAG, UGA



Sumber :

http://drveggielabandresearch.blogspot.com/2008/09/substansi-genetika-dan-sintesis-protein.html

Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/asam-dioksiribonukleat




2.KEKURANGAN PROTEIN


Protein mempunyai banyak sekali fungsi di tubuh kita. Pada dasarnya protein menunjang

keberadaan setiap sel tubuh, dan proses kekebalan tubuh. Setiap orang dewasa harus sedikitnya mengkonsumsi 1g protein per kg berat tubuh. Kebutuhan akan protein akan bertambah pada perempuan yang mengandung dan atlet-atlet.

Penyakit KEP merupakan bentuk malnutrisi terutama pada anak-anak dibawah umur 5 tahun dan kebanyakan dinegara yang sedang berkembang. Bentuk KEP berat memberikan gambaran klinis yang khas, misalnya bentuk kwarsiorkor, marasmus atau bentuk campuran kwarsiorkor marasmik. Pada kenyataanya gejala penyakit KEP ringan ini tidak jelas hanya terlihat bahwa berat badan anak lebih rendah jika dibandingkan dengan anak sehat seumurnya. Berdasarkan hasil penelitian di 254 desa diseluruh Indonesia, Tarwotjo dkk (1978) ditemukan 30% atau 9 juta anak –anak balita menderita gizi kurang, sedangkan 3% atau 0,9 juta anak-anak balita menderita gizi buruk.

Faktor-faktor Penyebab KEP

Penyakit KEP merupakan penyakit lingkungan. Oleh karena itu ada beberapa factor yang menjadi penyebab timbulnya penyakit tersebut, antara lain: faktro diet, factor social, kepadatan penduduk, infeksi dan kemiskinan.

a. Peranan Diet

Diet yang mengandung cukup energi tetapi kurang protein menyebabkan anak menderita kwarsiorkor, sedngkan diet kurang energi walaupun zat-zat gizinya asansial seimbang akan menyebabkan anak menjadi penderita marasmus. Tetapi dalam penelitian yang dilakukan oleh Gopalan dan Narasya (1971) terlihat bahwa diet yang kurang lebih sama, pada beberapa anak timbul gejala-gejala kwarsiorkor, sedangkan pada beberapa anak yang lain timbul gejala-gejala marasmus. Mereka membuat kesimpulan bahwa diet bukan merupakan factor yang penting, tetapi masih ada factor lain yang harus dicari.

b. Peranan Faktor Sosial

Pantangan untuk menggunakan bahan makanan tertentu yang sudah turun-temurun dapat mempengruhi terjadinya penyakit KEP. Adakalanya pantangan tersebut didasarkan pada pada keagamaan, tetapi ada pula merupakan tradisi yang turun-temurun. Jika pantangan itu berdasarkan pada keagamaan, maka akan sulit untuk diubah. Tetapi jika pantangan tersebut karena kebiasaan maka dengan pendidikan gizi yang baik dan dilakukan terus-menerus hal tersebut masih bisa diatasi.

c. Peranan kepadatan Penduduk

Dalam World Food Conference di Roma pada tahun 1974 dikemukakan bahwa meningkatnya jumlah penduduk yang cepat tanpa diimbangi dengan bertambahnya persediaan makanan setempat yang memadai merupakan sebab utama krisis pangan. Sedangkan kemiskinan penduduk merupakan akibat lanjutnya.

McLaren (1982) memperkirakan bahwa marasmus terdapat pada suatu daerah yang terlalu padat penduduknya dengan keadaan hygiene yang buruk.



d. Peranan Infeksi

Infeksi akan memperburuk keadaan gizi. Malnutrisi walaupun masih ringan mempunyai pengaruh negatif pada daya tahan tubuh terhadap infeksi.

e. Peranan Kemiskinan

Dengan penghasilan yang rendah, ditambah timbulnya banyak penyakit infeksi karena kepadatan tempat tinggal akan lebih mempercepat timbulnya KEP.

Kekurangan protein bisa berakibat fatal, seperti :

1.

kerontokan rambut ( rambut terdiri dari 97 – 100% protein - keratin )
2.

yang paling buruk ada yang disebut dengan Kwasiorkor, penyakit kekurangan protein. Biasanya pada anak-anak kecil yang menderitanya, dapat dilihat dari yang namanya busung lapar, yang disbabkan oleh filtrasi air di dalam pembulih darah, sehingga menimbulkan odem.
3.

kekurangan yang terus menerus akan menyebabkan marasmus dan berakibat kematian
4.

akan menimbulkan gangguan pertumbuhan pada anak-anak.
5.

kekurangan protein akan mengakibatkan hipotonus atau lemah otot.

sumber :

http://blog.rusari.com/?p=22


3. METABOLISME PROTEIN


Katabolisme protein dan asid amino

Prinsip katabolisme dalam pemecahan protein. Transaminasi, deaminasi dan

dekarboksilasi asid amino. Asid amino ketogenik dan glukogenik. Degradasi

asid amino kepada piruvat, asetil-KoA dan bahantara kitaran asid

trikarboksilik. Metabolisme asid amino yang lain seperti asid amino

bercabang dan mengandungi sulfur.

1. Metabolisme sebatian bernitrogen

Kitaran urea dan pengawalannya. Pembentukan asid urik. Pembentukan hasil

buangan yang mengandungi nitrogen yang lain. Pengkumuhan amonia. Asid

amino sebagai pelopor kepada sebatian lain. Metabolisme peptida kecil.

2. Metabolisme asid amino

Asimilasi amonia: glutamina sintetase dan glutamat sintase. Biosintesis asid

amino perlu, asid amino tidak perlu dan asid amino aromatik. Pengawalan

biosintesis asid amino. Tukar balik protein: peranannya dalam katabolisme

dan anabolisme. Anabolisme porfirin.

3. Metabolisme nukleotida

Fungsi metabolik nukleotida. Anabolisme dan katabolisme nukleotida purina

dan pirimidina. Pertukaran ribonukleotida kepada deoksiribonukleotida.

Penghasilan TTP daripada UDP. Pengawalan biosintesis deoksiribonukleotida.

Biosintesis koenzim nukleotida.

4. Metabolisme asid nukleik

Sintesis DNA dan RNA dari nukleosida 5’-trifosfat. Replikasi

semikonservatif DNA dan mekanisme terlibat. Transkripsi maklumat genetik

dari DNA kepada RNA. Pembacaan pruf dan pembaikan genetik. Modifikasi

DNA selepas replikasi. Rekombinasi DNA dan DNA rekombinan.

Penjujukan nukleotida dalam DNA.

5. Sintesis protein

Kod genetik. Penglibatan RNA dalam sintesis protein. Komponen dan proses

translasi. Modifikasi rantai polipeptida selepas translasi. Pengawalan translasi.

Perencat dalam biosintesis protein.

6. Pengawalan ekspresi gen

Unit transkripsi operon. Operon laktosa dalam E. coli. Operon triptofan dan

operon lain. Transposon.

7. Integrasi dan pengawalan metabolisme

Hubungan antara edaran metabolisme yang utama. Pemetakan.


Protein dapat mempercepat proses metabolisme hingga membakar 150-200 kalori per hari. Protein terdiri dari asam amino yang cukup lama untuk dibakar oleh tubuh dibandingkan lemak dan karbohidrat. Jadi saat tubuh masih berusaha mengurangi protein, lemak dan kalori sudah terbakar. Namun bukan berarti Anda disarankan mengkonsumsi protein. Sebaiknya dari 35% asupan kalori setidakya mengandung 10% protein.

: Protein

Cara kerja : Tubuh memerlukan lebih banyak energi untuk mencerna protein dalam daging daripada energi yang dibutuhkan untuk mencerna karbohidrat atau lemak.

Hal tersebut dinyatakan oleh Doug Kalman, R.D., direktur nutrisi pada Miami Research Associates, sebuah tempat fasilitas penelitian farmasi yang sangat terkenal di Amerika Serikat. “Itu berarti bahwa semakin banyak protein yang Anda makan, maka semakin keras tubuh Anda harus bekerja untuk mencernanya, dan semakin banyak pula kalori yang akan Anda bakar dalam proses tersebut,” tambah Prof. Kalman.

Para peneliti di Arizona State University membandingkan beberapa manfaat antara makanan (diet) tinggi protein dan makanan (diet) tinggi karbohidrat. Mereka menemukan bahwa kelompok orang yang mengkonsumsi makanan (diet) tinggi protein mampu membakar kalori dua kali lebih banyak dalam beberapa jam daripada kelompok pengkonsumsi makanan (diet) tinggi karbohidrat. Bahkan, para peneliti di Denmark menemukan bahwa para pria yang mengganti 20 persen karbohidrat pada makanan mereka dengan protein ternyata lebih mampu mendongkrak metabolisme tubuh, dan meningkatkan jumlah kalori yang dibakar per harinya sebesar 5 persen.

Sumber :

http://indrax.wordpress.com/2008/03/08/15-jenis-makanan-pendongkrak-metabolisme-tubuh/

sumber:http://www.biotech.upm.edu.my/academics/On%20Line%20Note/Biochemistry/BCM%203103.pdf
Balas

Teruskan