Pernah bertanya-tanya dari mana protein berasal? Untuk menjawab pertanyaan ini, penting untuk terlebih dahulu memahami apa itu protein. Protein adalah makromolekul yang terdiri dari kelompok asam amino yang bergabung. Ada banyak protein berbeda, masing-masing dengan peran struktural, enzimatik, atau fungsional vital yang mendukung semua kehidupan di Bumi.
Apakah Tumbuhan Memiliki Protein?
Seperti semua kehidupan di Bumi, tumbuhan memiliki protein. Beberapa protein nabati mendukung sistem kekebalan mereka; yang lain memainkan peran penting dalam fotosintesis atau membantu sistem transportasi nutrisi internal, termasuk kemampuan sel untuk mengambil glukosa. Selain itu, protein sangat penting untuk berbagai proses tanaman. Banyak bantuan ekspresi gen dan pembelahan sel yang dibutuhkan untuk perbaikan dan reproduksi sel. Protein memiliki begitu banyak fungsi sehingga sering disebut sebagai blok pembangun kehidupan.
Bagaimana Tumbuhan Mendapatkan Nutrisi?
Tumbuhan adalah autotrof, yang berarti mereka mendapatkan nutrisi dari lingkungannya (tidak seperti hewan, yang memperoleh nutrisi dengan memakan tumbuhan atau hewan lain). Di dalam tanah, nutrisi larut ke dalam air tanah. Tanaman kemudian mengambil air yang mengandung nutrisi ini melalui sistem akarnya.
Ada sembilan makroelemen penting, termasuk nitrogen, potasium, dan fosfor, yang dibutuhkan tanaman untuk bertahan hidup. Selain itu, tujuh unsur mikro seperti tembaga, besi, dan seng juga penting. Namun ini dibutuhkan dalam jumlah yang lebih rendah. Tumbuhan menggunakan nutrisi ini untuk mendukung sistem seluler, pertumbuhan, dan reproduksi mereka. Misalnya, kalium memainkan peran penting dalam fotosintesis.
Elemen yang Diperlukan untuk Produksi Protein
Bahan utama yang dibutuhkan tanaman untuk produksi protein adalah glukosa dan nitrat, yang diambil dari tanah oleh akar. Ketika glukosa dan nitrat bergabung, mereka menghasilkan asam amino. Selama sintesis protein, beberapa asam amino terikat bersama untuk membuat protein.
Siklus Nitrogen
Tumbuhan mengandalkan siklus nitrogen untuk mengubah nitrogen gas menjadi nitrat yang dapat digunakan. Proses transformasi ini disebut fiksasi.
Siklus nitrogen memiliki tiga fase utama. Pertama, gas nitrogen berdifusi ke dalam tanah dari atmosfer atau terurai ke dalam tanah saat organisme mati terurai. Proses dekomposisi ini menghasilkan amonia. Bakteri nitrifikasi kemudian mengubah amonia menjadi nitrit dan akhirnya nitrat. Beberapa tanaman, seperti kacang-kacangan dan semanggi, memiliki nodul di akarnya yang menampung bakteri pengikat nitrogen.
Setelah tumbuhan menggunakan nitrat untuk membuat protein, hewan memakan tumbuhan untuk memproduksi proteinnya, kemudian mengembalikan amonia dan nitrogen ke dalam tanah melalui produk limbahnya. Tahap siklus nitrogen terakhir disebut denitrifikasi, yang mengubah nitrat kembali menjadi gas nitrogen. Ini dilengkapi oleh bakteri yang menggunakan nitrat alih-alih oksigen untuk proses biologisnya.
Sintesis protein
DNA tanaman mengandung kode untuk semua protein yang dibutuhkan dan cara membuatnya. Pertama, messenger ribonucleic acid (mRNA) ditranskripsi dan diproses dari DNA oleh RNA polimerase. Kemudian sintesis protein terjadi di bagian sel yang disebut ribosom.
Setiap makhluk hidup di Bumi memiliki ribosom. Banyak sel mengandung banyak ribosom. Ribosom itu sendiri terbentuk dari protein dan RNA ribosom (rRNA). Peran ribosom adalah membaca kode mRNA dan menyatukan asam amino berdasarkan kode tersebut. Proses ini disebut translasi.
Kode mRNA terdiri dari urutan empat nukleotida. Pada mRNA, kelompok tiga nukleotida disebut kodon. Kodon memberikan deskripsi untuk membuat asam amino. Selanjutnya, transfer RNA (tRNA) berikatan dengan asam amino spesifik di satu ujung dan, di sisi lain, ke bagian mRNA yang sedang dibaca di dalam ribosom. Saat ribosom menggerakkan tRNA melintasi tiga lokasi koneksinya, asam amino berikatan bersama, membentuk rantai polipeptida yang, ketika dilepaskan, adalah protein atau protein parsial.
Jupiterimages/liquidlibrary/Getty Images
