percobaan ii protein

PERCOBAAN II

PROTEIN

A. Judul : Protein

B. Tujuan : Memahami sifat-sifat protein dan reaksi-reaksi uji kualitatif

untuk mengedintifikasi protein

C. Dasar Teori

Protein adalah molekul raksasa yang terdiri dari satuan-satuan kecil

penyusunnya yang disebut asam amino yang tersusun dalam urutan tertentu,

dengan jumlah dan struktur tertentu. Molekul-molekul ini merupakan bahan

pembangun sel hidup. Protein yang paling sederhana terdiri atas 50 asam

amino, tetapi ada beberapa protein yang memiliki ribuan asam amino. Hal

yang terpenting adalah ketidakhadiran, penambahan, atau penggantian satu

saja asam amino pada sebuah struktur protein dapat menyebabkan protein

tersebut menjadi gumpalan molekul yang tidak berguna. Setiap asam amino

harus terletak pada urutan yang benar dan struktur yang tepat (Poedjiadi,

1994).

Protein yang terdapat dalam makanan kita dicernakan dalam lambung

dan usus menjadi asam-asam amino, yang diabsorsi dan dibawa oleh darah ke

hati. Sebagian asam amino diambil oleh hati, sebagian lagi diedarkan ke

dalam jaringan-jaringan di luar hati. Protein dalam sel-sel tubuh dibentuk dari

asam amino. Bila ada kelebihan asam amino dari jumlah yang digunakan

untuk biosintesis protein, kelebihan asam amino akan diubah menjadi asam

keto yang dapat masuk kedalam siklus asam sitrat atau diubah menjadi urea.

Hati merupakan organ tubuh dimana terjadi reaksi katabolisme maupun

anabolisme. Asam amino yang dibuat dalam hati, maupun yang dihasilkan

dari proses katabolisme protein dibawa oleh darah ke dalam jaringan untuk

digunakan. Asam amino yang terdapat dalam darah berasal dari tiga sumber,

yaitu absorpsi melalui dinding usus, hasil penguraian protein dalam sel dan

hasil sintesis asam amino dalam sel (Poedjiadi, 1994).

Penggolongan protein dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu

(Ridwan, S. 1990):

1

1. Berdasarkan struktur molekulnya. Struktur protein terdiri dari empat

macam:

a. Struktur primer (struktur utama)

Struktur ini terdiri dari asam-asam amino yang dihubungkan satu

sama lainsecara kovalen melalui ikatan peptida.

b. Struktur sekunder

Protein sudah mengalami interaksi intermolekul, melalui rantai

samping asam amino. Ikatan yang membentuk struktur ini,

didominasi oleh ikatan hidrogen antar rantai samping yang

membentuk pola tertentu bergantung pada orientasi ikatan

hidrogennya.

c. Struktur tersier

Terbentuknya karena adanya pelipatan membentuk struktur yang

kompleks. Pelipatan distabilkan oleh ikatan hidrogen, ikatan

disulfida, interaksi ionik,ikatan hidrofobik, ikatan hidrofilik.

d. Struktur Kuartener

Terbentuk dari beberapa bentuk tersier, dengan kata lain multi sub

unit. Interaksi intermolekul antar sub unit protein ini membentuk

struktur keempat/kuartener.

2. Berdasarkan Bentuk dan Sifat Fisik

a. Protein Globular

Terdiri dari polipeptida yang bergabung satu sama lain (berlipat

rapat) membentuk bulat padat. Misalnya enzim, albumin, globulin,

protamin, protein ini larut dalam air, asam, basa dan etanol.

b. Protein serabut (fibrous protein)

Terdiri dari peptida berantai panjang dan berupa serat-serat yang

tersusun memanjang dan memberikan peran struktural atau

pelindung. Protein ini tidak larut dalam air, asam, basa maupun

etanol.

2

3. Berdasarkan Fungsi Biologi

Pembagian protein didasarkan pada fungsinya di dalam tubuh, antara

lain:

1) Enzim (ribonukease, tripsin)

2) Protein transport (hemoglobin, mioglobin, serum, albumin)

3) Protein nutrien dan penyimpan (gliadin/gandum, ovalbumin/telur,

kasein/ susu, feritin/ jaringan hewan)

4) Protein kontraktil (aktin dan tubulin)

5) Protein struktural (kolagen, keratin, fibrion)

6) Protein pertahanan (antibodi, fibrinogen dan trombin, bisa ular)

7) Protein pengatur (hormon insulin dan hormon paratiroid)

4. Berdasarkan Daya Larutnya

1) Albumin

Larut air, mengendap dengan garam konsentrasi tinggi.

2) Globulin Glutelin

Tidak larut dalam larutan netral, larut asam dan basa encer.

3) Gliadin (prolamin)

Larut etanol 70-80%, tidak larut air dan etanol 100

4) Histon

Bersifat basa, cenderung berikatan dengan asam nukleat di dalam

sel. Globin bereaksi dengan heme (senyawa asam menjadi

hemoglobin). Tidak larut air, garam encer dan pekat (jenuh 30-50%)

5) Protamin

Larut dalam air dan berdifat basa, dapat berikatan dengan asam

nukleat menjadi nukleoprotamin (sperma ikan).

Sifat-sifat penting protein (Lehninger, A. 1988):

1. Ionisasi : apabila larut dalam air akan membentuk ion positif dan

negatif

2. Denaturasi : perubahan konformasi serta posisi protein sehingga

aktivitasnya berkurang atau kemampuan menunjang aktivitas organ

tertentu dalam tubuh hilang.

3

3. Viskositas : tahanan yang timbul adanya gesekan antara molekul

didalam zat cair yang mengalir.

4. Kritalisasi : proses yang sering dilakukan dengan jalam penambahan

garam amonium sulfat atau NaCl pada larutan dengan pengaturan pH

pada titik isolistriknya.

5. Sistem Koloid : sisten yang heterogen terdiri atas dua fase yaitu partikel

kecil yang terdispersi dari medium atau pelarutnya (Poedjiadi, 1994)

Fungsi Protein(Wibowo, luqman. 2009):

1. Sebagai katalis reaksi enzimatis

2. Sebagai sarana transportasi, sejumlah protein spesifik berperan sebagai

proses transport ion dan molekul-molekul kecil.

3. Sebagai koordinasi dalam pergerakan, yaitu sebagai pembantu sel

dalam berkontraksi

4. Sebagai pendukung mekanik/kerangka

5. Sebagai pertahanan kekuatan kulit dan tulang

6. Sebagai sistem kekebalan atau perlidungan yaitu pertahanan sel dalam

serangan benda asing.

7. Penghasil dan penerus rangsangan sistem saraf.

D. Alat dan Bahan

1. Alat

No Nama AlatKategori

Gambar Fungsi

1 Gelas kimia1 Sebagai tempat/wadah

zat diaduk

2 Gelas ukur 1Untuk mengukur suatu

larutan

4

3 Pipet tetes 1

Membantu memindahkan cairan dari wadah yang satu ke wadah yang lain dalam jumlah kecil

4Penagas air 2 Untuk memanaskan

bahan atau sampel

5Rak tabung

reaksi1

Tempat untuk meletakan tabung

reaksi

6 Tabung reaksi

1Untuk mereaksikan

larutan atau cairan dan juga bisa di panaskan

atau digoyang

7Penjepit tabung

1

Untuk menahan tabung ketika di

panaskan

2. Bahan

NO NAMA BAHAN

KATEGORI SIFAT FISIKA SIFAT KIMIA

1 Pereduksi biuret

Larutan berwarna biru dan berubah warna menjadi ungu apabila bereaksi dengan protein, dapat larut dalam air

Rumus molekul C2H5N3O3, titik lelehnya 106,1890 C, massa mulanya 103,08

2 Larutan (NH4)2SO4

Mengandung unsur nitrogen dan blerang

Rumus kimia (NH)2SO4, berat molekul 132,149 g/mol, titik lebur 512,2 0 C

5

3 HNO3 pekat Larutan

Cairan berasap, sangat korosit, sangat merangsang, mendidih pada suhu kurang lebih 1200 C

Pada suhu akam terurai oleh cahaya/ sinar dan dapat terionisasivdengan amilum membentuk garam amonium

4 HCl 0,1 M Massa atom 36,45 g/cm3. Titik lelehnya energi ionisasi 1250 kg/mol. Kalori jenis 0,115 kal, pada suhu kamar berbentuk gas dan tak berbau

Tebal udara lembab gasnya berwarna kuning hijau dan berbau merangsang dapat larut dalam alkali hidroksida, kloroform, eter dan oksidator kuat

5 Pb Asetat Cairan higroskolak, tak berwarna, sebagai pemberi rasa asam dan arima dalam makanan, memiliki titik beku 10,70 C

Asam lemah hanya terionisasi sebagai C4 menjadi CH3COO

6 H3Cl3 0,2 M7 NaOH Berat molekul 409

g/mol. Tampilan putih padat, titik didih 3180 C

Mudah menguap, higroskopik dan mudah terionisasi

9 CuSO4 berwarna putih, sebagai cairan pendehidrasi

Larutan dalam air, , bereaksi dengan logam

10 Larutan ninhidrin

Padatan kristal putih larut dalam air dan alkohol, Tl 241-2430C

Digunakan dalam uji asam amino bebas dan karboksil dalam protein dangan memberikan warna biru

6

E. Prosedur Kerja

1. Uji Biuret

2. Uji Ninhidrin

7

Sampel

- Disiapkan 6 tabung reaksi

- Diambil 1-2 mL sampel

- Dimasukkan ke dalam tabung reaksi

- Ditambahkan NaOH pekat 1 mL

- Dicampurkan dengan baik pada

masing-masing tabung

- Ditambahkan CuSO4 0,1 N

sebanyak 2-3 tetes pada masing-

masing tabung

- Diamati dan dicatat perubahan yang

terjadiPositif bila terbentuk

warna ungu

Positif bila terbentuk

warna biru-ungu

Sampel




- Ditambahkan 5 tetes larutan

ninhidrin 0,1 %, dan dicampur

dengan baik

- Dipanaskan hingga mendidih selama

5 menit


terjadi

3. Uji Xanthoprotein

8


warna kuning-jingga




- Ditambahkan 1mL HNO3 pekat,

perhatikan endapan putih yang

terbentuk

- Dipanaskan 1-2 menit

- Didinginkan masing-masing tabung

reaksi dengan air kran yang mengalir

- Ditambahkan tetes demi tetes larutan

NaOH pekat hingga suasana larutan

basa


terjadi

Sampel

4. Uji reaksi dengan logam

a. HgCl2

b. Pb-Asetat

9

Positif bila terjadi

perubahan dari larutan

awal




- Ditambahkan 5 tetes larutan HgCl2 0,2

M

- Dicampur dengan baik


terjadi

Sampel

Positif bila terjadi

perubahan berwarna putih




- Ditambahkan 5 tetes larutan Pb-Asetat

0,2 M

- Dicampur dengan baik


terjadi

Sampel

5. Uji Pb-Sulfad

F. Hasil Pengamatan

Ragen Uji Biuret Ninhidrin

Xanthoprotein

Reaksi Logam Pb-SulfidaHgCl2 Pb-Asetat

Susu + + + - - +Air rebusan tahu

- - - - + +

Air rebusan ayam

+ - - + + +

air rebusan daging

- - - - + +

Telur + + - - + +Gelatin + + - - + +

G. Pembahasan

1. Uji biuret

Langkah praktikum protein dengan uji biuret hal pertama yang

dilakukan yakni disiapkan 6 tabung reaksi dam masing-masing tabung

reaksi diisi dengan sampel susu, telur, air rebusan tahu, air rebusan daging

10


warna coklat atau endapan




- Ditambahkan beberapa tetes NaOH 40%

lalu dididihkan selama 2 menit

- Didinginkan tabung kemudian

ditambahkan beberapa larutan natrium

plumbat


terjadi

Sampel

sapi, air rebusan daging ayam, dan gelatin. Setelah itu ditambahakan 1 ml

larutan NaOH pada masing – masing tabung reaksi. Langkah terakhir

yakni menambahkan beberapa tetes larutan CuSO4 0,01 N sampai

terbentuk warna ungu atau violet pada masing – masing larutan tersebut.

Langkah praktikum ini telah sesuai dengan pendapat Andayani (2011),

bahwa dalam reaksi biuret suatu sampel ditambahkan larutan NaOH,

kemudian CuSO4 beberapa tetes hingga timbul warna ungu.

Menurut Slamet (2011), bahwa jika protein didihkan dengan asam

kuat atau basa kuat yang pekat, molekulnya akan terhidrolisis menjadi

molekul asam amino. Oleh sebab itu kemungkinan penambahan NaOH

agar protein terurai menjadi asam amino. Sedangkan penambahan CuSO4

berfungsi sebagai uji positif terhadap ikatan peptide, jika terbentuk warna

ungu berarti sampel tersebut mengandung protein (Slamet, 2011).

Sampel yang positif pada percobaan ini adalah susu, air rebusan

daging ayam, telur dan gelatin. Reaksi biuret positif terhadap dua buah

ikatan peptida atau lebih, tetapi negatif untuk asam amino bebas atau

dipeptida, yaitu dipeptida dari asam-asam amino histidin, serin, dan

treonin. Reaksi pun positif terhadap senyawa-senyawa yang mengandung

dua gugus: -CH2NH2, -CSNH2, -C(NH)NH2, dan –CONH2.

2. Uji ninhidrin

Prinsip dari uji ninhidrin yaitu semua asam amino atau peptida yang

mengandung asam α-amino bebas dan sedikitnya satu gugus hidroksil

akan bereaksi dengan ninhidrin (triketohidrindenahidrat) membentuk

senyawa kompleks berwarna biru ungu. Namun, prolin dan hidroksi

prolin menghasilkan senyawa berwarna kuning. Fungsi dari uji ninhidrin

adalah untuk membuktikan adanya asam amino bebas dalam protein. Uji

ini umum sifatnya karena semua protein mengandung sedikitnya satu

gugus karboksil dan gugus amino bebas (asam α-amino), dan menjadi

dasar penentuan kuantitatif asam amino.

Langkah pertama yang dilakukan adalah disiapkan 6 tabung reaksi dan

diisi masing-masing tabung dengan sampel susu, air rebusan tahu, air

11

rebusan daging ayam, air rebusan daging sapi, telur dan gelatin.

Kemudian diteteskan larutan ninhidrin 0,1 % dan dicampur dengan baik.

Kemudian dipanaskan sampai beberapa menit. Tujuan pemanasan adalah

agar terbentuk warna yang kompleks yaitu biru-ungu. Sampel yang positif

terhadap uji ninhidrin ini adalah susu, telur dan gelatin.

3. Uji xanthiprotein

Uji xantoprotein merupakan uji kualitatif pada protein yang digunakan

untuk menunjukkan adanya gugus benzena (cincin fenil). Asam amino

yang menunjukkan reaksi positif untuk uji ini adalah tyrosin, phenilalanin,

dan tryptophan. Reaksi positif ada uji xantoprotein adalah munculnya

gumpalan atau cincin warna kuning (Sirajuddin, 2011.).

Uji xantoprotein akan menghasilkan warna orange pada reaksi yang

menghasilkan turunan benzena dengan penambahan basa. Uji

xantoprotein digunakan untuk asam amino yang mengandung inti

benzene.

Langkah pertama yang dilakukan pada uji xanthoprotein adalah

disiapkan 6 tabung reaksi dan masing-masing tabung diisi dengan sampel

susu, air rebusan tahu,air rebusan daging ayam, air rebusan daging sapi,

telur dan gelatin. Kemudian ditambahkan 1 mL HNO3 pekat dan

perhatikan adanya endapan putih yang terbentuk. Tujuan penggunaan

HNO3 yaitu untuk memecah protein menjadi gugus benzene (Anonim,

2010). Kemudian dipanakan selama 1-2 menit. Kemudian didinginkan

masing-masing sampel dengan air kran yang mengalir. Setelah diingin

ditambahkan tetes demi tetes larutan NaOH pekat sehingga suasana

larutan menjadi asam. Sampel yang positif adalah susu dengan perubahan

warna kuning-orange. Warna orange pekat pada fenol menunjukkan

adanya inti benzene pada gugus fenol. Hal itu memang sangatlah tepat

karena fenol memang memiliki gugus benzene (Harper, 1980).

4. Reaksi dengan logam

Diketahui bahwa protein mampu menawarkan racun karena asam

amino yang merupakan penyusun suatu protein dapat mengikat logam

12

seperti Hg (merkuri klorida) dan Pb (timbal asetat), racun atau logam

yang terikat dalam reaksi ini ditandai dengan adanya endapan putih.

a. HgCl2

Pada praktikum ini pertama disiapkan 6 tabung reaksi dan disisi

masing-masing sampel susu, air rebusan tau, air rebusan daging ayam, air

rebusan daging, telur dan gelatin. Kemudian ditetsi larutan dengan

HgCl2. Pada penambahan ini larutan berubah dari bening menjadi putih

pekat. Hal ini disebabkan karena adanya kemampuan protein atau asam

amino untuk berikatan dengan ion logam di atas titik isoelektriknya.

Kemampuan ini disebabkan karena pada saat pH berada di atas titik

isoelektrik protein atau asam amino, maka ia akan bermuatan negatif

sehingga mampu mengikat ion logam yang bermuatan positif. Adanya

pertambahan ion logam menyebabkan putusnya jembatan disulfida dan

ikatan kovalen S-S pada protein yang mengandung gugus sulfuhidril.

Pada sampel yang positif hanyalah air rebusan ayam

b. Pb-asetat

Pada praktikum ini pertama disiapkan 6 tabung reaksi dan disisi

masing-masing sampel susu, air rebusan tau, air rebusan daging ayam, air

rebusan daging, telur dan gelatin. Kemudian ditetesi larutan dengan Pb-

asetat. Dengan adanya endapan saat penambahan dengan Pb (CH3COO)2

menunjukkan bahwa protein dan asam amino dapat bertindak sebagai

antidotum/penawar racun pada keracunan logam berat seperti Hg dan Pb.

Sedangkan untuk asam amino seperti asam aspartat, serin, dan alanin

tidak membentuk endapan karena suasana larutan masih berada di bawah

titik isoelektrik kedua asam amino tersebut, sehingga asam amino yang

bermuatan positif tidak mampu berikatan dengan ion logam yang

bermuatan positif pula. Selain itu, ketiga jenis asam amino tersebut tidak

mengandung gugus sulfuhidril. Semua sampel pada percobaan ini positif

terhadap Pb-asetat kecuali susu.

13

5. Uji Pb-Sulfida

Pada percobaan ini langkah pertama adalah disiapkan 6 tabung reaksi

dan disisi masing-masing sampel susu, air rebusan tau, air rebusan daging

ayam, air rebusan daging, telur dan gelatin. Kemudian ditetesi beberapa

tetes NaOH 40% lalu dididihkan selama 2 menit. Tujuan penggunaan

NaOH 40 % untuk mengetahui adanya unsur belerang dalam suatu

protein. Protein yang mengandung belerang jika dipanaskan dengan

larutan NaOH 40% akan menghasilkan Na2S dan zat lain. Pada uji ini

semua sampel positif akan Pb-Sulfida.

H. Kesimpulan

Dari uji-uji protein yang telah dilakukan terhadap sampel susu, air

rebusan tahu, air rebusan daging ayam, air rebusan daging sapi, telur dan

gelatin maka diketahui untuk sampel susu mengandung asam amino bebas,

mengandung asam amino berinti benzena, mengandung protein, dan

mengandung unsur blerang. Sampel air rebusan tahu positif mengandung

unsur blerang dan positif sebagai penawar racun. Sampel air rebusan daging

ayam dan air rebusn daging sapi positif mengandung protein, positif sebagai

penawar racun dan mengandung unsur blerang. Sampel telur positif

mengandung protein, asam amino bebas, mengandung unsur blerang dan

sebagai penawar racun. Terakhir untuk sampel gelatin positif mengandung

I. Jawaban Pertanyaan

1. Persamaan reaksi yang terjadi pada uji ninhidrin

2. Tidak semua asam amino dengan rantai samping aromatik memberikan

hal positif dengan uji xanthoprotein. Karena uji xantoprotein merupakan

uji kualitatif pada protein yang digunakan untuk menunjukkan adanya

gugus benzena (cincin fenil). Asam amino yang menunjukkan reaksi

14

positif untuk uji ini adalah tyrosin, phenilalanin, dan tryptophan. Asam

amino aromatik terdiri dari beberapa macam yaitu fenilalanin, tirosin, dan

triptofan. Ketiga senyawa asam amino aromatik ini Bersifat relatif non

polar, hidrofobik dan fenilalanin adalah yang paling hidrofobik

J. Daftar Pustaka

Hart,H, 19830. Organic Chemistry-A Short Course, edisi ke 5. Houghton Miffin Company, Boston

Lehninger, A. 1988. Dasar-dasar Biokimia. Terjemahan Maggy Thenawidjaya. Jakarta: Erlangga

Poedjiadi, A. 2009. Dasar – Dasar Biokimia. Bandung: universitas Indonesia.

Ridwan, S. 1990. Kimia Organik edisi I. Jakarta :Binarupa Aksara

Sirajuddin, S dan Najamuddin U., 2011. Biokimia. Makassar: Unhass-Press.

Slamet.2011.Modul Kimia. Surakarta :Hayati Tumbuh Subur.

Wibowo, luqman. 2009. Deskripsi dan macam-macam tingkatan struktur protein. Bandung

15

percobaan ii protein

Documents