kimia organik (protein)
TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Secara umum, bahan makanan mengandung karbohidrat, protein, dan
lemak. Protein merupakan biopolimer polipeptida yang tersusun dari
sejumlah asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida. Protein
merupakan biopolymer yang multifungsi, yaitu sebagai struktural pada sel
maupun jaringan dan organ, sebagai enzim suatu biokatalis, sebagai
pengemban atau pembawa senyawa atau zat ketika melalui biomembran sel,
dan sebagai zat pengatur. (Hawab, HM : 2004)
Protein (protos yang berarti ”paling utama") adalah senyawa organik
kompleks yang mempuyai bobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari
monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan
ikatan peptida. Peptida dan protein merupakan polimer kondensasi asam
amino dengan penghilangan unsur air dari gugus amino dan gugus karboksil.
Jika bobot molekul senyawa lebih kecil dari 6.000, biasanya digolongkan
sebagai polipeptida.
Protein merupakan instrumen yang mengekspresikan informasi
genetik. Protein mempunyai fungsi unik bagi tubuh, antara lain menyediakan
bahan-bahan yang penting peranannya untuk pertumbuhan dan memelihara
jaringan tubuh, mengatur kelangsungan proses di dalam tubuh, dan memberi
tenaga jika keperluannya tidak dapat dipenuhi oleh karbohidrat dan lemak.
Protein ada yang reaktif karena asam amino penyusunnya mengandung
gugus fungsi yang reaktif, seperti SH, -OH, NH2, dan –COOH. Contoh
protein aktif adalah enzim, hormon, antibodi, dan protein transport.
(Fessenden : 1986)
Protein dibuat dari satu atau lebih ikatan asam amino. Protein ini
disebut juga polypeptide sebab beberapa asam amino saling berikatan dalam
ikatan peptide. Kehadiran ikatan-ikatan peptide dideteksi dengan melakukan
uji kimia bernama biuret. Pada tes ini, yang pertama kali dilakukan adalah
dengan mencampurkan Natruim Hidroksida kedalam sampel tersebut lalu di
tambahkan tembaga (II) sulfat 1% perlahan-lahan dengan cara meneteskan
pada sampel dan kemudian sampel dipanaskan.
Penambahan tembaga (II) sulfat 1% bertujuan untuk membantu
pembentukan kompleks nitrogen dan karbon dari ikatan-ikatan peptide dalam
larutan basa. Perubahan warna yang terjadi pada sampel,menjadi indikator
apakah pengujian tersebut bersifat positif atau negative. Ketika sampel
berubah menjadi ungu ittu berarti bahwa sampel mengandung protein.
Ikatan-ikatan peptide yang terdapat dalam suatu sampel mempunyai jumlah
yang kurang lebih sama untuk per gram protein. Jika ikatan peptide yang
terdapat dalam suatu sampel jumlahnya melebihi jumlah niormal, maka
perubahan warna yang terjadi setelah proses pengujian akan tampak lebih
pekat (ungu gelap). Beberapa protein mengandung sulfur yang berupa ikatan
kompleks dengan molekul yang terdiri dari karbon, hydrogen, oksigen, dan
nitrogen. Ada banyak kesamaan antara asam amino dan melokul biuret dan
keduanya bereaksi dengan cara yang sama. Reagen biuret biru mudah larut,
yang berubah menjadi ungu jika di campur dengan larutan yang mengandung
protein.
Tembaga (Cu) merupakan unsure kimia yang dapat bereaksi dengan
larutan yang mengandung protein jika berada dalam kondisi basa dan
menghasilkan warna violet atau ungu. Hal ini dapat digunakan untuk
menentukkan ada atau tidak adanya protein dalam suatu larutan ata senyawa
atau kimia kompleks.
I.2 Maksud dan Tujuan Percobaan
I.2.1 Maksud Percobaan
Mengetahui dan memahami uji dari protein dan asam
amino
I.2.2 Tujuan Percobaan
Adapun tujuan dari diadakannya praktikum ini adalah
untuk mengetahui keberadaan protein dan asam amino dalam
suatu sampel senyawa kompleks
I.3 Prinsip Percobaan
I.3.1 Uji Protein
1. Uji Biuret
Penentuan reaksi antara 2 ml sampel yang dimasukkan dalam tabung
reaksi dan ditambahkan 1 ml NaOH 10%, 3 tetes CuSO4 1% dan CuSO4
berlebih, amati warna perubahan warna. Hasil positif jika terbentuk warna
lembayung.
2. Uji Koagulasi Protein
Penentuan reaksi antara 2 ml sampel yang dimasukkan dalam tabung
reaksi dan ditambahkan dengan 2 ml HNO3 yang kemudian diuapkan diatas
penangas air dan ditambahkan 5 ml NaOH 2N. Hasil positif jika terbentuk
endapan.
3. Uji Kelarutan Protein
Penentuan reaksi antara 2 ml sampel yang dimasukkan dalam masing
– masing 4 tabung reaksi yang berbeda, pada tabung reaksi pertama
ditambahkan 3 ml air, tabung reaksi kedua ditambahkan 2 ml NaOH 2N,
tabung reaksi ke tiga ditambahkan 3 ml Na2O3 0,1N dan pada tabung reaksi
keempat ditambahkan 3 ml HCl 0,1N. Hasil positif jika sampel sampel larut
dengan pereaksi yang ditambahkan.
4. Uji Reaksi dengan Ion Logam
Penentuan reaksi antara 2 ml sampel yang dimasukkan dalam masing
– masing 5 tabung reaksi yang berbeda, pada tabung reaksi pertama
ditambahkan dengan beberapa tetets CuSO4 0,1N, tabung kedua dengan
AgNO3 1M, tabung ketiga dengan NaCl 0,1N, tabung keempat dengan FeCl3
0,1N dan tabung kelima dengan Pb(NO3)2 0,1N. Hasil positif jika terbentuk
endapan.
5. Uji Pengendapan Protein dengan Alkohol
Penentuan reaksi antara 2 ml sampel yang dimasukkan dalam masing
– masing 3 tabung reaksi berbeda. Pada tabung reaksi pertama ditambahkan
HCL encer dan 6 ml etanol, tabung kedua dengan 1 ml NaOH dan 6 ml
etanol, dan pada tabung reaksi ketiga dengan buffer asetat pH 4,7 dan 6 ml
etanol. Hasil positif jika terbentuk endapan.
8. Uji Xantoproteat
Penentuan reaksi antara 2 ml sampel yang dimasukkan dalam tabung
reaksi dan ditambahkan dengan larutan asam nitrat pekat secara hati – hati,
kemudian dipanaskan. Hasil positif jika terbentuk endapan putih yang akan
berubah menjadi kuning setelah dipanaskan.
I.3.2 Uji Asam Amino
1. Uji Millon
Penentuan reaksi antara 2 ml sampel yang dimasukkan ke dalam
tabung reaksi dan ditambahkan dengan pereaksi Millon. Jika terbentuk
endapan putih, maka dilakukan pemanansan dan jika telah berwarna merah
maka tidak dilakukan pemanasan. Hasil positif jika terbentuk endapan merah.
2. Uji Nitroprusida
Penentuan reaksi antara 2 ml sampel yang dimasukkan ke dalam
tabung reaksi, dilarutkan dengan aquades, dan ditambahkan dengan larutan
nitroprusida dan NH4OH. Hasil positif jika terbentuk warna merah.
3. Uji Belerang
Penentuan reaksi antara 2 ml sampel yang dimasukkan dalam tabung
reaksi dan ditambahkan dengan timbal asetat dan kemudian ditambahkan
NaOH. Hasil positif jika larutan berwarna hitam dan/atau terbentuk endapan
hitam.
4. Uji Ninhidrin
Penentuan reaksi antara 2 ml sampel yang dimasukkan dalam tabung
reaksi dan ditambahkan dengan pereaksi ninhidrin, dipanaskan di atas
penangas air hingga mendidih dan diamati perubahan warnanya, hasil postif
jika larutan berwarna ungu.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Teori Umum
A. Protein
Protein ialah polimer alami yang terdiri dari sejumlah unit asam amino
(amino acid) yang berikatan satu dengan lainnya lewat ikatan amina (atau
peptida). Jaring laba-laba, bulu hewan dan otot, putih telur, dan
hemoglobin(molekul yang mengangkut oksigen dalam tubuh ke tempat
yanag memerlukan ) ialah protein. Peptida ialah oligomer dari asam
amino yang memainkan peran penting dalam banyak proses biologis.
Contohnya, peptide hormone insulin mengatur kadar gula darah,
bradikinin mengatur tekanan darah, dan oksitosin meregulasi kontraksi
uterus dan laktasi. Jadi, protein, pepetida, dan asam amino merupakan
bahan yang penting bagi struktur, fungsi, dan reproduksi makhluk hidup
(Hart, 2004).
Protein dapat juga dibagi menjadi dua golongan utama berdasarkan
bentuk dan sifat-sifat fisik tertentu :
1. Protein globular dan protein serabut, pada protein globular rantai atau
rantai-rantai polipeptida berlipat rapat-rapat menjadi bentuk globular atau
bulat yang padat, protein globular biasanya larut didalam system larutan (air)
dan segera berdifusi, hamper semua mempunyai fungsi gerak dan dinamik.
Hampir semua enzim merupakan protein globular, seperti protein transport
pada darah, antibody, dan protein penyimpan nutrient (Lehninger, 1982).
Protein globular umumnya berbentuk bulat atau elips dan terdiri dari
atas rantai polipeptida yang berlipat. Pada umumnya gugus R polar terletak
disebelah luar rantai polipeptida, sedangkan gugus R yang hidrofob terletak
disebelah dalam molekul protein (Anna poedjiadi, 1994).
2. Protein Serabut bersifat tidak larut didalam air, merupakan molekul serabut
panjang, dengan rantai polipeptida yang memanjang pada satu sumbu, dan
tidak berlipat menjadi bentuk globular. Hampir semua protein serabut
memberikan peranan structural atau pelindung. Protein serabut ysng khas α-
keratin pada rambut dan wol, fibroin dari sutra dan kolagen dari urat
(Lehninger, 1982).
Molekul protein ini juga terdiri atas beberapa rantai polipeptida yang
memanjang dan dihubungkan satu sama lain oleh beberapa ikatan silang
hingga merupakan bentuk serat atau serabut yang stabil. Sebagaian besar
mlekul protein menampakan aktivitas biologiknya pada kisaran ph dan suhu
tertentu. Pada pH dan suhu yang tinggi maka protein globular mengalami
perubahan fisik yang dinamakan denaturasi. Salah satu sifat yang tampak
kelarutannya menurun. Pembentukan gumpalan putih pada bagian telur yang
putih merupakan salah satu contoh proses denaturasi. Struktur primer protein
diatas tidak mengalami perubahan. Secara umum denaturasi adalah pristiwa
pentimpangan dari sifat alamiah senyawa yang bersangkutan, dalam hal ini
adalah protein(Anna poedjiadi, 1994).
Protein murni tidak berwarna dan tidak berbau. Jika protein tersebut
dipanaskan, warnanya berubah menjadi coklat dan baunya seperti bau bulu
atau bau rambut terbakar. Keratin misalnya, yaitu protein yang monomernya
banyak mengandung asam amino sistein. Jika keratin dibakar, timbul bau
yang tidak enak. Protein alam yang murni juga tidak memiliki rasa, tetapi hasil
hidrolisis protein, yaitu proteosa, pepton, dan peptida, mempunyai rasa pahit
(Sumardjo, 2008).
Pada umumnya, protein terdapat dalam bentuk amorf dan hanya sedikit
sekali yang terdapat dalam bentuk Kristal. Protein nabati umumnya lebih
mudah membentuk Kristal dibandingkan dengan protein hewani. Protein
hewani seperti hemoglobin mudah membentuk suatu Kristal, sedangkan
albumin sukar. Beberapa protein enzim, seperti tripsin, pepsin, urease, dan
katalase juga dapat membentuk Kristal (Sumardjo, 2008).
Viskositas larutan protein dipengaruhi oleh jenis dan konsentrasi protein.
Pada konsentrasi yang sama, larutan protein fibrosa mempunyai viskositas
yang lebih tinggi dibandingkan dengan protein globular. Jadi, juga pada
konsentrasi yang sama, larutan protein bermolekul besar mempunyai
viskositas yang lebih tinggi dibandingkan dengan larutan protein bermolekul
kecil. Viskositas protein paling rendah yaitu pada titik isoelektriknya
(Sumardjo, 2008).
Kelarutan protein dalam pelbagai pelarut (air, alcohol, dan garam encer)
berlainan. Protein yang kaya akan radikal-radikal nonpolar bebas lebih
mudah larut dalam campuran alcohol-air dari pada dalam air. Fungsi Protein
· Sebagai Enzim
Hampir semua reaksi biologis dipercepat atau di bantu oleh suatu senyawa
makromolekul spesifik yang disebut enzim, dari reaksi yang sangat
sederhana seperti reaksi transportasi karbondioksida yang sangat rumit
seperti replikasi kromosom. Protein besar peranannya terhadap perubahab-
perubahan kimia dalam system biologis.
· Alat Pengangkut dan Penyimpanan Banyak molekul dengan MB kecil serta
beberapa ion dapat diangkut atau dipindahkan oleh protein-protein tertentu.
Misalnya hemoglobin mengangkut oksigen dalam eritrosit, sedangkan
mioglobin mengangkut oksigen dalam otot
· Pengatur Pergerakan Protein merupakan komponen utama daging, gerakan
otot terjadi karena adanya dua molekul protein yang saling bergeseran.
· Penunjang Mekanik
Kekuatan dan daya tahan robek kulit dan tulang disebebkan adanya kolagen,
suatu protein berbentuk bulat panjang dan mudah membentuk serabut
· Pertahanan Tubuh atau Imunisasi
Pertahanan tubuh biasanya dalam bentuk antibody, yaitu suatu protein
khusus yang dapat mengenal dan menempel atau mengikat benda-benda
asing yang masuk ke dalam tubuh seperti virus, bakteri, dan sel-sel asing
lain.
· Media Perambatan Impuls Saraf
Protein yang mempunyai fungsi ini biasanya berbentuk reseptor, misalnya
rodopsin, suatu protein yang bertindak sebagai reseptor penerima warna atau
cahaya pada sel-sel mata
· Pengendalian Pertumbuhan
Protein ini bekerja sebagai reseptor (dalam bakteri) yang dapat
mempengaruhi fungsi bagian-bagian DNA yang mengatur sifat dan karakter
bahan. (Lehninger, 1996)
Protein yang miskin akan radikal-radikal polar bebas cenderung untuk
mengendap dengan penambahan sedikit alcohol atau aseton. Protein tidak
larut dalam air, tetapi kaya akan radikal-radikal yang bermuatan, dan mudah
larut dalam garam-garam netral (Sumardjo, 2008).
Tinggi rendahnya suhu dapat memengaruhi kelarutan protein dalam larutan
garam. Dalam larutan garamfosfat misalnya karboksi hemoglobin kuda pada
suhu 0oC mempunyai kelarutan sepuluh kali lebih besar dari pada suhu 25oC.
Protein yang terdapat pada biji-biji tanaman lebih mudah larut dalam larutan
garam pada suhu tinggi dibandingkan dengan suhu rendah. Namun,
kenaikan suhu tidak banyak memengaruhi kelarutan albumin telur dalam
larutan garam (Sumardjo, 2008).
Denaturasi protein
Denaturasi protein dapat diartikan suatu perubahan atau modifikasi
terhadap struktur sekunder, tertier dan kuartener molekul protein tanpa
terjadinya pemecahan ikatan-ikatan kovelen. Karena itu, denaturasi dapat
diartikan suatu proses terpecahnya ikatan hydrogen, interaksi hidrofobik,
ikatan garam dan aterbukanya lipatan atau wiru molekul protein (Winarno,
1992).
Protein yang terdenaturasi akan berkurang kelarutannya. Lapisan
molekul bagian dalam yang ersifat hidrofobik akan keluar sedangkan bagian
hidrofilik akan terlipat ke dalam. Pelipatan atau pembakikkan akan terjadi bila
protein mendekati pH isoelektris lalu protein akan menggumpal dan
mengendap. Viskositas akan bertambah karena molekul mengembang
menjadi asimetrik, sudut putaran optis larutan protein juga akan meningkat
(Winarno, 1992).
Denaturasi protein meliputi gangguan dan kerusakan yang mungkin
terjadi pada struktur sekunder dan tersier protein. Sejak diketahui reaksi
denaturasi tidak cukup kuat untuk memutuskan ikatan peptida, dimana
struktur primer protein tetap sama setelah proses denaturasi. Denaturasi
terjadi karena adanya gangguan pada struktur sekunder dan tersier protein.
Pada struktur protein tersier terdapat empat jenis interaksi yang membentuk
ikatan pada rantai samping seperti; ikatan hidrogen, jembatan garam, ikatan
disulfida dan interaksi hidrofobik non polar, yang kemungkinan mengalami
gangguan. Denaturasi yang umum ditemui adalah proses presipitasi dan
koagulasi protein (Ophart, C.E., 2003).
Denaturasi karena Panas:
Panas dapat digunakan untuk mengacaukan ikatan hidrogen dan
interaksi hidrofobik non polar. Hal ini terjadi karena suhu tinggi dapat
meningkatkan energi kinetik dan menyebabkan molekul penyusun protein
bergerak atau bergetar sangat cepat sehingga mengacaukan ikatan molekul
tersebut. Protein telur mengalami denaturasi dan terkoagulasi selama
pemasakan. Beberapa makanan dimasak untuk mendenaturasi protein yang
dikandung supaya memudahkan enzim pencernaan dalam mencerna protein
tersebut (Ophart, C.E., 2003).
Pemanasan akan membuat protein bahan terdenaturasi sehingga
kemampuan mengikat airnya menurun. Hal ini terjadi karena energi panas
akan mengakibatkan terputusnya interaksi non-kovalen yang ada pada
struktur alami protein tapi tidak memutuskan ikatan kovalennya yang berupa
ikatan peptida. Proses ini biasanya berlangsung pada kisaran suhu yang
sempit (Ophart, C.E., 2003).
Alkohol dapat merusak ikatan hidrogen:
Ikatan hidrogen terjadi antara gugus amida dalam struktur sekunder
protein. Ikatan hidrogen antar rantai samping terjadi dalam struktur tersier
protein dengan kombinasi berbagai asam amino penyusunnya (Ophart, C.E.,
2003).
(Ophart, C.E., 2003)
Denaturasi karena Asam dan basa:
Protein akan mengalami kekeruhan terbesar pada saat mencapai ph
isoelektris yaitu ph dimana protein memiliki muatan positif dan negatif yang
sama, pada saat inilah protein mengalami denaturasi yang ditandai
kekeruhan meningkat dan timbulnya gumpalan. (Anna, P., 1994). Asam
dan basa dapat mengacaukan jembatan garam dengan adanya muatan ionik.
Sebuah tipe reaksi penggantian dobel terjadi sewaktu ion positif dan negatif
di dalam garam berganti pasangan dengan ion positif dan negatif yang
berasal dari asam atau basa yang ditambahkan. Reaksi ini terjadi di dalam
sistem pencernaan, saat asam lambung mengkoagulasi susu yang
dikonsumsi (Ophart, C.E., 2003).
Denaturasi karena Garam logam berat:
Garam logam berat mendenaturasi protein sama dengan halnya asam
dan basa. Garam logam berat umumnya mengandung Hg+2, Pb+2, Ag+1 Tl+1,
Cd+2 dan logam lainnya dengan berat atom yang besar. Reaksi yang terjadi
antara garam logam berat akan mengakibatkan terbentuknya garam protein-
logam yang tidak larut (Ophart, C.E., 2003).
Protein akan mengalami presipitasi bila bereaksi dengan ion logam.
Pengendapan oleh ion positif (logam) diperlukan ph larutan diatas pi karena
protein bermuatan negatif, pengendapan oleh ion negatif diperlukan ph
larutan dibawah pi karena protein bermuatan positif. Ion-ion positif yang
dapat mengendapkan protein adalah; Ag+, Ca++, Zn++, Hg++, Fe++, Cu++ dan
Pb++, sedangkan ion-ion negatif yang dapat mengendapkan protein adalah;
ion salisilat, triklorasetat, piktrat, tanat dan sulfosalisilat. (Anna, P., 1994).
Garam logam berat merusak ikatan disulfida:
Logam berat juga merusak ikatan disulfida karena affinitasnya yang
tinggi dan kemampuannya untuk menarik sulfur sehingga mengakibatkan
denaturasi protein (Ophart, C.E., 2003).
Agen pereduksi merusak ikatan disulfida:
Ikatan disulfida terbentuk dengan adanya oksidasi gugus sulfhidril
pada sistein. Antara rantai protein yang berbeda yang sama-sama memiliki
gugus sulfhidril akan membentuk ikatan disulfida kovalen yang sangat kuat.
Agen pereduksi dapat memutuskan ikatan disulfida, dimana penambahan
atom hidrogen sehingga membentuk gugus tiol; -SH (Ophart, C.E., 2003).
Protein yang terdenaturasi akan berkurang kelarutannya. Lapisan
molekul protein bagian dalam yang bersifat hidrofobik akan keluar,
sedangkan bagian yang hidrofilik akan terlipat ke dalam. Pelipatan atau
pembalikkan terjadi bila larutan protein mendekati pH isoelektris, lalu protein
akan menggumpal dan mengendap. Viskositas akan bertambah karena
molekul mengembang dan menjadi asimetrik, sudut putaran optis larutan
protein juga akan meningkat. Denaturasi protein dapat disebabkan oleh
panas, pH, bahan kimia, mekanik dan lain-lain. (Winarno, 1992).
Protein akan mengalami presipitasi bila bereaksi dengan ion logam.
Pengendapan oleh ion positif (logam) diperlukan ph larutan diatas pi karena
protein bermuatan negatif, pengendapan oleh ion negatif diperlukan ph
larutan dibawah pi karena protein bermuatan positif. Ion-ion positif yang
dapat mengendapkan protein adalah; Ag+, Ca++, Zn++, Hg++, Fe++, Cu++ dan
Pb++, sedangkan ion-ion negatif yang dapat mengendapkan protein adalah;
ion salisilat, triklorasetat, piktrat, tanat dan sulfosalisilat. (Anna, P., 1994).
Protein akan mengalami kekeruhan terbesar pada saat mencapai ph
isoelektris yaitu pH dimana protein memiliki muatan positif dan negatif yang
sama, pada saat inilah protein mengalami denaturasi yang ditandai
kekeruhan meningkat dan timbulnya gumpalan. (Anna, P., 1994).
Sumber Protein
Protein lengkap yang mengandung semua jenis asam amino esensial,
ditemukan dalam daging, ikan, unggas, keju, telur, susu, produk sejenis
Quark, tumbuhan berbiji, suku polong-polongan, dan kentang. Protein tidak
lengkap ditemukan dalam sayuran, padi-padian, dan polong-polongan.
Sloane, E. 2004. Anatomi dan Fisiologi untuk Pemula. Penerbit Buku
Kedokteran EGC: Jakarta.
Analisis protein
Analisis protein berdasarkan kualitatif, yaitu :
Uji Hopkins Cole
Larutan protein yang mengandung triptofan dapat direaksikan dengan
pereaksi Hopkins-Cole yang mengandung asam glioksilat. Pereaksi ini dibuat
dari asam oksalat dengan serbuk magnesium dalam air. Setelah dicampur
dengan pereaksi Hopkins-Cole, asam sulfat dituangkan perlahan-lahan
sehingga membentuk lapisan di bawah larutan protein. Beberapa saat
kemudian akan terjadi cincin ungu pada batas antara kedua lapisan tersebut
(Anonim, 2008).
Uji xantoprotein
Protein yang mengandung residu asam amino dengan radikal fenil dalam
struktur kimianya (protein yang mengandung asam amino fenilalanin atau
tirosin) jika ditambahkan dengan asam nitrat pekat akan terbentuk gumpalan
warna putih. Pada pemanasan, warna gumpalan putih tersebut akan berubah
menjadi kuning, yang akhirnya berubah menjadi jingga jika ditambah dengan
larutan basa. Sebenarnya, proses ini adalah proses nitrasi inti benzene pada
asam amino penyusun protein tersebut. Proses ini dapat terjadi jika kulit
terkena asam nitrat pekat, yang segera menjadi kuning karena terjadinya
proses nitras inti benzene pada asam amino penyusun kulit.
Uji sakaguchi
Larutan protein yang mempunyai residu asam amino arginine dalam struktur
kimianya jika ditambahkan dengan larutan alfa naftol dan natrium hipoklorit
akan membentuk warna merah. Beberapa senyawa organic lain struktur
kimianya mempunyai radikal kuanido memberikan hasil yang sama pada tes
ini. Asam amino arginine dengan kadar 0,0004 mg per ml dengan tes
Sakaguchi ini masih memberi warna merah
Analisis kuantitatif protein, yaitu :
Uji Biuret
Buiret adalah senyawa dengan dua ikatan peptida yang terbentuk pada
pemanasan dua mulekul urea. Ion Cu2+ dari preaksi Biuret dalam suasana
basa akan berekasi dengan polipeptida atau ikatan-ikatn peptida yang
menyusun protein membentuk senyawa kompleks berwarna ungu atau violet.
Reaksi ini positif terhadap dua buah ikatan peptida atau lebih, tetapi negatif
untuk asam amino bebas atau dipeptida. Semua asam amino, atau peptida
yang mengandung asam-α amino bebas akan bereaksi dengan ninhidrin
membentuk senyawa kompleks berwarna biru-ungu. Namun, prolin dan
hidroksiprolin menghasilkan senyawa berwarna kuning (Sudarmaji, 1989).
Metode Lowry mengkombinasikan pereaksi biuret dengan pereaksi lain
(Folin-Ciocalteauphenol) yang bereaksi dengan residu tyrosine dan
tryptophan dalam protein. Reaksi ini menghasilkan warna kebiruan yang bisa
dibaca di antara 500 - 750 nm, tergantung sensitivitas yang dibutuhkan.
Akan muncul puncak kecil di sekitar 500 nm yang dapat digunakan untuk
menentukan protein dengan konsentrasi tinggi dan sebuah puncak besar
disekitar 750 nm yang dapat digunakan untuk menentukan kadar protein
dengan konsentrasi rendah. Metode ini lebih sensitif untuk protein
konsentrasi rendah dibanding metode biuret (Soeharsono, 2006).
Metode Kjeldahl
Metode ini merupakan metode yang sederhana untuk penetapan nitrogen
total pada asam amino, protein, dan senyawa yang mengandung nitrogen.
Sampel didestruksi dengan asam sulfat dan dikatalisis dengan katalisator
yang sesuai sehingga akan menghasilkan amonium sulfat. Setelah
pembebasan alkali dengan kuat, amonia yang terbentuk disuling uap secara
kuantitatif ke dalam larutan penyerap dan ditetapkan secara titrasi.
(Poedjiadi, A. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: Penerbit UI-Press)
Metode titrasi formol
Metode titrasi formol merupakan cara lain dalam menentukan kadar
protein susu. Metode inin secara ekonomis murah, cepat dan tidak
memerlukan keahlian khusus, walaupun metode ini kurang praktis dalam
penentuan kandungan protein susu secara absolute akibat dari
keseimbangan nitrogen yang berbeda (davide, 1997)
B. ASAM AMINO
C. Asam amino ialah asam karboksilat yang mempunyai gugus amino.
Asam amino yang terdapat sebagai komponen protein mempunyai
gugus -NH2 pada atom karbon α dari posisi gugus –COOH, rumus
umum untuk asam amino ialah : (Anna poedjiadi, 1994)
D. Pada umumnya asam amino larut dalam air dan tidak larut
dalam pelarut organik non polar seperti eter, aseton, dan kloroform.
Sifat asam amino ini berbeda dengan asam karboksilat maupun
dengan sifat amina. Asam karboksilat alifatik maupun aromatic yang
terdiri atas beberapa atom karbon umumnya kurang larut dalam air,
tetapi larut dalam pelarut organik. Demikian pula amina pada
umumnya larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik.
Perbedaan sifat antara asam amino dengan asam karboksilat dan
amino terlihat pula pada titik leburnya. Asam amino mempunyai titik
lebur yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan asam karboksilat atau
amina. Kedua sifat fisika ini menunjukan bahwa asam amino
cenderung mempunyai struktur yang bermuatan dan mempunyai
polaritas tinggi dan bukan sekedar senyawa yang mempunyai gugus –
COOH dan gugus –NH2. Hal ini tampak pula pada sifat asam amino
sebagai elektrolit (Anna poedjiadi, 1994).
Klasifikasi asam amino atas dasar gugus R-nya, menjadi 4 golongan :
(Soeharsono, 2006)
E. 1. Golongan asam aminso dengan R yang tidak polar, hidrofobik
(tidak suka air). Contoh : Alanin, Valin, leusin, Isoleusin, metionin,
prolin, fenilalanin, tritofan
F. 2. Golongan asam amini denga R tidak bermuatan tapi polar. Contoh
: Glisin, serin, treonin, tirosinm sisteinm Asparagin, Glutamin
G. 3. Golongan asam amino denga R bernuatan negative. Contoh
Asam asparat dan asam glutamate
H. 4. Golongan asam amino dengan R bermuatan positif. Contoh Lisin,
arginin, histidin
Nama asam amino Struktur asam amino
Alanine
Valin
Leusin
Isoleusin
Prolin
Fenilalanin
Triptofan
Metionin
Glisin
Serin
Treonin
Sistein
Tirosin
Aspargin
Glutamin
Asam aspartate
Asam glutamate
Lisin
Arginine
Histidin
SIFAT-SIFAT ASAM AMINO
1. Pada umumnya, asam amino larut dalam air dan tidak larut dalam
pelarut organik non polar seperti eter, aseton dan kloroform. Sifat
asam amino ini berbeda dengan asam karboksilat maupun dengan
sifat amina. Asam karboksilat alifatik maupun aromatik yang terdiri
dari beberapa atom karbon, umumnya kurang larut dalam air tetapi
larut dalam pelarut organik. Demikian pula amina, pada umumnya
tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik.
2. Asam amino mempunyai titik lebur yang lebih tinggi dibandingkan
dengan asam karboksilat atau amina (lebih besar dari 200ºC).
3. Bersifat sebagai elektrolit. Dalam larutan kondisi netral (pH
isoelektrik), asam amino dapat membentuk ion yang bermuatan
positif dan juga bermuatan negative (zwitterion) atau ion amfoter.
Keadaan ion ini sangat tergantung pada pH larutan. Bila
ditambahkan dengan basa, maka asam amino akan terdapat dalam
bentuk :
H2N – CH – COO-
R
Dan bila ditambahkan asam ke dalam larutan asam amino, maka
asam amino yang terbentuk : +H3N – CH – COOH
R (Robert K. Murray, et all., 2002, BIOKIMIA HARPER, ECG,
Jakarta.)
4) Uji Ninhidrin
Ninhidrin beraksi dengan asam amino bebas da protein menghasilkan warna
biru. Reaksi ini termasuk yang paling umum dilakukan untuk analisis kualitatif
protein dan produk hasil hidrolisisnya. Reaksi ninhidrin dapat pula dilakukan
terhadap urin untuk mengetahui adanya asam amino atau untuk mengetahui
adanya pelepasan protein oleh cairan tubuh (Santoso, 2008).
Uji Millon
Pereaksi Millon adalah larutan merkuro dan merkuri nitrat dalam asam nitrat.
Apabila pereaksi ini ditambahkan pada larutan protein, akan menghasilkan
endapan putih yang dapat berubah menjadi merah oleh pemanasan. Pada
dasarnya reaksi ini positif untuk fenol-fenol, karena terbentuknya senyawa
merkuri dengan gugus hidroksifenil yang berwarna (Jalip, 2008).
II.2 Uraian sampel
1. Saliva adalah cairan bening yang dihasilkan di dalam mulut oleh manusia
atau hewan. Sebagian besar air liur adalah air,selain itu mengandung :
- Elektrolit seperti natrium, kalium, kalsium
- Mukosa, yang terutama mengandung mukopolisakarida dan glikoprotein
- Senyawa antibakteri diantaranya tiosianat
- Enzym ptyalin dan amylase.
- Senyawa protein
2. urin patologis yang dimaksudkan disini adalah urin yang mempunyai
penyakit diabetes mellitus. Urin pada penyakit ini mengandung gula.
3. urin normal . Urin terdiri dari air dengan bahan terlarut berupa sisa
metabolisme (seperti urea), garam terlarut, dan materi organik.
4. Albumin (bahasa Latin: albus, white) adalah istilah yang digunakan untuk
merujuk ke segala jenis protein monomer yang larut dalam air dan larutan
garam, dan mengalami koagulasi saat terpapar panas.
5. kandungan dalam susu beruang adalah vitamin A, vitamin B1, Vitamin B2,
Vitamin B6, Vitamin B12, Vitamin C, Vitamin D, mineral, kalori, kalsium tinggi,
susu rendah lemak
6. L-phenilanin
7. L-cysteine adalah sejenis asam amino yang biasanya digunakan di dalam
makanan yang dipanggang karena akan menambah kekenyalan serta
kelembutan adonan.
8. L-Arginine (kadang-kadang hanya disebut “Arginine”) adalah asam amino
non-esensial. Disebut “non-esensial” karena tubuh manusia mampu
memproduksinya.
9. Tyrosine adalah asam amino penting yang meningkatkan fungsi otak untuk
menyerap informasi
BAB IV
HASIL PENGAMATAN
IV.1 Data Pengamatan
a. Uji protein
kelompok Sampeluji kelarutan uji
koagulasi
uji
biuretair NaOH HCL Na2CO3
I Saliva x √ x √ - +
IIurin
patologis* * * * - -
IIIurin
normal√ x √ x * +
IV albumin x x x x + +
Vsusu
beruang√ x √ √ + +
Pengendapan oleh ion ion logam Pengendapan oleh etanol
AgNO3 CuSO4 NaCl Pb(No3)2 HCl+etanol NaOH+etanol
buffer
asetat+etanol
+ - - - + + +
- - - - - + -
+ - - - + + +
+ + - + + + +
+ + + + + + +
b. Uji asam amino
kelompok Sampel
HASIL PENGAMATAN
uji
ninhidrin
uji gugus rantai samping (-R)
SISTEIN
uji belerang
(sistin)
IL-
Phenilalanin + - -
II L-Cystein - + -
III L-Cystine - + +
IV L-Arginin - - -
V L-Tirosin + - -
BAB III
METODE KERJA
III.1 Alat dan Bahan
III.1.1 Alat
Adapun alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah Erlenmeyer,
gegep kayu, gelas ukur, Pipet tetes, Pipet ukur, Penangas air, Rak tabung,
dan Tabung reaksi
:
III.1.2 Bahan
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah :
Air suling, Larutan asam klorida ( HCL ) 0,1 N, Larutan ammonium
hidroksida, Larutan asam nitrat ( HNO3 ) 2 N, Larutan besi(III) klorida ( FeCl3
) 0,1 N, Larutan etanol 95%, Larutan natrium hidroksida ( NaOH ) 2 N,
Laruran natrium karbonat ( Na2CO3) 0,1 N, Larutan perak nitrat ( AgNO3 )
0,1 N, Larutan putih telur ( albumin ), Larutan Reaksi Ninhidrin 0,1%, Larutan
peraksi millon, Larutan tembaga sulfat ( CuSO4 ) 0,1 N
BAB VI
PENUTUP
VI.1 Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :
1. Protein dapat larut dalam air dan garam.
2. Protein dapat mengalami koagulasi / pengendapan atau
penggumpalan
dengan adanya pemanasan.
3. Protein dapat diendapkan oleh ion-ion logam.
VI.2 Saran
Asisten sebaiknya membimbing praktikannya selama percobaan
berlangsung agar apa yang tidak dipahami dapat langsung ditanyakan.
DAFTAR PUSTAKA
1. Colby, Diane S., ( 1992 ), “ Ringkasan Biokimia “, Buku Kedokteran
EGC,
Jakarta.
2. Poedjiadi, Anna, ( 1994 ), “ Dasar-Dasar Biokimia “, Universitas
Indonesia, Jakarta.
3. Pine, Stanley H, dkk., ( 1998 ), “ Kimia Organik II “, ITB, Bandung.
4. Tim Dosen Kimia, ( 2003 ), “ Kimia Dasar 2 “, Universitas Hasanuddin,
Makassar.
5. Hasyim, Iqbal, ( 1985 ), “ Kimia Teori dan Kimia Organik “, Yudistira,
Jakarta.
6. Ditjen POM, ( 1985 ), “ Farmakope Indonesia Edisi III “, Departemen
Kesehatan RI, Jakarta.
7. Tim Penyusun, ( 2004 ), “ Penuntun Praktikum Kimia Organik “,
Universitas Hasanuddin, Makassar.
BAB V
PEMBAHASAN
Kelarutan protein bargantung pada asam-asam amino penyusun
protein tersebut. Pada percobaan ini, digunakan sampel protein yaitu
albumin. Albumin larut dalam air dan larutan garam encer ( Na2CO3 ). Hal ini
berhubungan dengan struktur dari albumin yaitu berbentuk seperti bola
( bulat ) yang pada bagian luarnya terdapat rantai-rantai samping yang
hidrofilik dan bersifat polar sehingga dapat larut dalam air dan larutan garam.
Namun, dalam percobaan ini diperoleh hasil bahwa albumin juga dapat larut
dalam NaOH yang merupakan basa kuat. Seharusnya tidak demikian halnya
karena sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya bahwa albumin memiliki
cirri khas yaitu larut dalam air dan larutan garam encer karena sifat polarnya
dan tida dapat larut dalam larutan yang bersifat asam maupun basa karena
mempunyai gugus amfoter. Kekeliruan ini mungkin terjadi disebabkan oleh
konsentrasi suatu zat atau pereaksi yang digunakan.
Dari percobaan ini juga didapatkan hasil bahwa protein dapat
terkoagulasi. Hal ini sesuai dengan sifat albumin yaitu dapat terkoagulasi oleh
panas. Koagulasi didahului oleh proses denaturasi yang berlangsung dengan
baik pada titik isolistrik protein tersebut. Koagulasi itu ditunjukkan oleh
adanya gumpalan setelah albumin tersebut mengalami pemanasan. Faktor-
faktor yang menyebabkan koagulasi protein ialah penambahan logam berat,
suhu dan pemanasan serta perubahan PH yang ekstrim.
Dari hasil percobaan diperoleh bahwa albumin dapat mengendap atau
menggumpal dengan penambahan ion-ion logam seperti AgNO3, CuSO4,
FeCl3,
Pb( NO3)2. Hal ini disebabkan karena ion-ion Ag+, Cu2+, Pb2+, dan Fe3+
memiliki pH larutan di atas titik isolistrik. Hal ini merupakan syarat mutlak
untuk pengendapan protein oleh ion logam yang positif. Sebaliknya, untuk ion
logam negatif memerlukan pH di bawah titik isolistrik. Titik isolistrik adalah
titik dimana terdapat jumlah gugus bermuatan positif dan gugus yang
bermuatan negatif yang sama yang dinyatakan dalam bentuk ph. Pada NaCl
tidak terjadi penggumpalan karena NaCl adalah garam sehingga albumin
dapat larut di dalamnya.
III.2 Cara Kerja
A. Kelarutan protein
- Tabung reaksi sebanyak 4 buah, masing-masing diisi dengan
3 ml larutan putih telur. Pada tabung reaksi (1)
ditambahkan 3 ml air ( aquadest ), tabung reaksi (2)
ditambahkan 3 ml NaOH 2 N, tabung reaksi (3) ditambahkan 3
ml Na2CO3 0,1 M, tabung reaksi (4) ditambahkan 3 ml HCL
0,1 N lalu diamati dan dicatat perubahannya.
B. Koagulasi Protein
- Larutan putih telur sebanyak 3 ml dimasukkan dalam tabung
reaksi. Setelah itu masukkan larutan HNO3 sebanyak 2 ml lalu
panasakan secara perlahan-lahan dan dinginkan. Kemudian
ditambahkan dengan NaOH 2 N. Diamati dan dicatat
perubahan yang terjadi.
C. Reaksi dengan Ion-Ion Logam
Tabung reaksi sebanyak 4 buah, masing-masing diisi dengan 3 ml
larutan putih telur. Pada tabung reaksi (1) ditambahkan beberapa
tetes larutan AgNO3 0,1 M, tabung reaksi (2) ditambahkan
beberapa tetes larutan CuSO4 0,1 N, tabung reaksi (3)
ditambahkan beberapa tetes larutan NaCl 0,1 N, tabung reaksi (4)
ditambahkan beberapa tetes larutan FeCl3 0,1 N, tabung reaksi (5)
ditambahkan beberapa tetes larutan Pb(NO3)2 . Kemudian diamati
dan dicatat perubahannya.
D. Reaksi Biuret
- Larutan putih telur sebanyak 2 ml dimasukkan dalam tabung
reaksi. Tambahkan larutan NaOH 1 ml, lalu tambahkan
larutan CuSO4 dimasukkan ke dalam tabung reaksi setetes
demi setetes (jangan dikocok). Diamati perubahan yang
terjadi
E. Uji Pengendapan oleh Alkohol
Tabung reaksi sebanyak 3 buah, masing-masing diisi dengan 5 ml
larutan putih telur. Pada tabung reaksi (1) ditambahkan HCl encer 10% 3-4
tetes lalu ditambahkan etanol (95%) sebanyak 6ml. Pada tabung reaksi (2)
ditambahkan 1 ml NaOH dan ditambahkan etanol (95%) sebanyak 6ml. Pada
tabung reaksi (3) ditambahkan buffer asetat pH 4 I ml lalu ditambahkan
ditambahkan etanol (95%) sebanyak 6ml. Amati perubahan yang terjadi.
Uji asam amino
a. Uji ninhidrin
Tabung reaksi sebanyak 1 buah dimasukkan 5 ml larutan albumin
ditambahkan 0,5 ml pereaksi Ninhidrin 0,1% lalu dipanaskan diatas
penangas. Diamati perubahan yang terjadi.
b. Uji gugus rantai samping
Tabung reaksi sebanyak 1 buah dimasukkan 5 ml larutan albumin
ditambahkan 0,5 ml NaOH lalu ditambahkan beberapa tetes NH4OH .
Diamati perubahan yang terjadi.
c. Uji reaksi Millon
Tabung reaksi sebanyak 1 buah dimasukkan 5 ml larutan albumin
ditambahkan 4 tetes pereaksi Millon maka akan terjadi endapan putih,
lalu dipanaskan sampai endapan putih maka akan terbentuk endapan
merah kemudian ditambahkan pereaksi Millon berlebih lalu panaskan
lagi sampai warna
BAB V
PEMBAHASAN
Terdapat empat buah struktur asam amino yang membentuk protein,
yaitu: struktur primer, struktur ini merupakan rantai pendek dari asam amino
dan dianggap lurus; kemudian yang kedua struktur sekunder, struktur ini
merupakan rangkaian lurus (struktur primer) dari rantai asam amino dimana
masing-masing gugus mengadakan ikatan hidrogen sehingga rantai asam
amino membentuk heliks, seperti per; Selanjutnya yang ketiga, struktur
tersier dimana struktur ini terbentuk jika rangkaian heliks menggulung karena
adanya tarik menarik antarbagian polipeptida sehingga membentuk satu
subunit protein; Yang keempat, struktur kuartener, struktur ini terbentuk jika
antar subunit protein mengadakan suatu interaksi membentuk suatu
kuartener.
Dalam percobaan ini dilakukan percobaan untuk menguji kelarutan
protein. Protein larut dalam air dan larutan garam yang encer. Hal ini
disebabkan karena struktur dari albumin yang berbentuk bola dimana pada
bagian luarnya ada rantai samping yang bersifat polar sehingga protein dapat
larut pada air dan garam encer. Selain itu protein dapat juga larut dalam
asam ataupun basa. Pada percobaan ini dilakukan penambahan NaOH untuk
menguji kelarutan protein pada larutan basa, dan ternyata albumin memang
larut. Selain itu dilakukan penambahan HCL untuk menguji kelarutan albumin
pada larutan asam, dan ternyata albumin juga larut dalam larutan asam ini.
Untuk menguji sifat koagulasi protein, pada percobaan ini dilakukan
dengan penambahan asam nitrat. Sebelum HNO3 ditambahkan larutan
berwarna putih susu dan sedikit serat-serat yang berada dalam larutan.
Setelah dipanaskan larutan menjadi kaku, hal ini disebabkan karena protein
mengalami denaturasi. Penggumpalan terjadi pada tabung ini dengan
membentuk dua lapisan yaitu putih dan kuning. Pada keadaan demikian
beberapa faktor kesalahan yang terjadu yaitu saat memisahkan putih telur,
mungkin kuning telur ada yang terambil sehingga membentuk lapisan ini.
Denaturasi yang terjadi pada protein ini terjadi pada suhu 600 – 700. Jadi saat
penambahan NaOH, larutan ini tidak tercampur dengan NaOH tersebut.
Reaksi-reaksi dengan ion logam pada percobaan ini dilakukan pada
penambahan AgNO3, CuSO4, NaCl, FeCl3, PB(NO3)2. Pada penambahan
perak niktar yang bening, pad albumin terjadi endapan putih dipermukaan
tabung. Hal ini (penggumpalan) terjadi pada penambahan tembaga sulfat,
besi klorida dan timbal nitrat. Tetapi hal ini berbeda dengan penambahan
NaCl, hal ini disebabkan Ph NaCl dibawah titik isolistris, yang merupakan
syarat untuk terbentuknya endapan Ph harus diatas titik isolistiris. Pada
penambahan bermacam-macam pelarut ini, membuktikan bahwa protein
dapat bereaksi dengan ion-ion logam dan membentuk endapan.
BAB VI
PENUTUP
VI.1. Kesimpulan
Setelah melakukan percobaan ini makda dapat disimpulkan:
Protein dapat larut dalam air, natrium hidroksida, natrium karbonat
dan asam klorida.
Koagulasi protein terjadi karena adanya penambahan logam berat
yang mengakibatkan penggumpalan.
Protein dapat bereaksi dengan ion-ion logam perak nitrat, tembaga
sulfat, natrium klorida, besi (III) klorida dan plumbo (II) nitrat.
VI.2. Saran
Sebaiknya penangas air disediakan untuk setiap kelompok agar
waktu dapat dipergunakan seefisien mungkin.