percobaan ke 2

I. Percobaan ke : II

II. Tanggal Praktikum :

III. Judul : Denaturasi Protein

IV. Tujuan : Untuk mempelajari beberapa uji terhadap larutan

protein

V. Dasar Teori

Denaturasi protein merupakan suatu proses dimana terjadi perubahan atau

modifikasi terhadap konformasi protein, lebih tepatnya terjadi pada struktur tersier

maupun kuartener dari protein. Pada struktur tersier protein misalnya, terdapat

empat jenis interaksi pada rantai samping seperti ikatan hidrogen, jembatan

garam, ikatan disulfida, interaksi non polar pada bagian non hidrofobik. Adapun

penyebab dari denaturasi protein bisa berbagai macam, antara lain panas, alkohol,

asam-basa, maupun logam berat.

Ciri-ciri suatu protein yang mengalami denaturasi bisa dilihat dari berbagai

hal. Salah satunya adalah dari perubahan struktur fisiknya, protein yang

terdenaturasi biasanya mengalami pembukaan lipatan pada bagian-bagian tertentu.

Selain itu, protein yang terdenaturasi akan berkurang kelarutannya. Lapisan

molekul yang bagian hidrofobik akan mengalami perubahan posisi dari dalam ke

luar, begitupun sebaliknya. Hal ini akan membuat perubahan kelarutan. Selain itu,

masing-masing penyebab denaturasi protein juga mengakibatkan ciri denaturasi

yang spesifik. Panas, misalnya. Panas dapat mengacaukan ikatan hidrogen dari

protein namun tidak akan mengganggu ikatan kovalennya. Hal ini dikarenakan

dengan meningkatnya suhu akan membuat energi kinetik molekul bertambah.

Bertambahnya energi kinetik molekul akan mengacaukan ikatan-ikatan hidrogen.

Dengan naiknya suhu, akan membuat perubahan entalpi sistem naik. Selain itu

bentuk protein yang terdenaturasi dan tidak teratur juga sebagai tanda bahwa

entropi bertambah. Entropi sendiri merupakan derajat ketidakteraturan, semakin

tidak teratur maka entropi akan bertambah. Pemanasan juga dapat mengakibatkan

kemampuan protein untuk mengikat air menurun dan menyebabkan terjadinya

koagulasi.

http://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_polarity

http://en.wikipedia.org/wiki/Protein

Selain oleh panas, asam dan basa juga dapat membuat protein terdenaturasi.

Seperti telah diketahui bahwa protein dapat membentuk struktur zwitter ion.

Protein juga memiliki titik isoelektrik dimana jumlah muatan positif dan muatan

negatif pada protein adalah sama. Pada saat itulah, protein dapat terdenaturasi

yang ditandai dengan membentuk gumpalan dan larutannya menjadi keruh. Pada

saat ini entalpi pelarutannya akan menjadi tinggi, karena jumlah kalor yang

dibutuhkan untuk melarutkan sejumlah protein akan bertambah. Mekanismenya

adalah penambahan asam dan basa dapat mengacaukan jembatan garam yang

terdapat pada protein. Ion positif dan negatif pada garam dapat berganti pasangan

dengan ion positif dan negatif dari asam ataupun basa sehingga jembatan garam

pada protein yang merupakan salah satu jenis interaksi pada protein, menjadi

kacau dan protein dapat dikatakan terdenaturasi. Bentuk protein terdenaturasi

yang mengendap ini juga dapat diakibatkan oleh pengaruh logam-logam berat.

Dengan adanya logam-logam berat itu akan terbentuk kompleks garam protein-

logam. Kompleks inilah yang membuat protein akan sulit untuk larut. Dan sama

dengan ketika protein terdenaturasi akibat asam dan basa, entalpi pelarutannya

akan naik. Protein bermuatan negatif atau protein dengan pH larutan di atas titik

isoelektrik akan diendapkan oleh ion positif atau logam lebih mudah. Sebaliknya,

protein bermuatan positif dengan pH larutan di bawah titik isoelektrik

membutuhkan ion-ion negatif. Contoh ion-ion positif yang dapat mengendapkan

protein misalnya Ag+, Ca2+, Zn2+, Hg2+, Fe2+, Cu2+, dan Pb2+. Dan contoh ion-ion

negatif yang dapat mengendapkan protein misalnya ion salisilat, trikloroasetat,

piktrat, tanat, dan sulfosalisilat. Namun selain membentuk kompleks garam

protein-logam yang sukar larut, logam berat dapat menarik sulfur pada protein

sehingga mengganggu ikatan disulfida dalam protein dan menyebabkan protein

terdenaturasi pula.

Gangguan pada ikatan disulfida selain disebabkan oleh logam berat juga dapat

disebabkan oleh agen-agen pereduksi. Agen pereduksi ini bisa menyebabkan

ikatan disulfida putus dan dapat membentuk gugus tiol (-SH) dengan penambahan

atom hidrogen. Selain ikatan disulfida, ikatan lain yang apabila terganggu dapat

menyebabkan denaturasi protein adalah ikatan hidrogen. Dengan adanya alkohol

dapat merusak ikatan hidrogen antar rantai samping dalam struktur tersier suatu

http://en.wikipedia.org/wiki/Zinc

http://en.wikipedia.org/wiki/PH

http://en.wikipedia.org/wiki/Ion

protein. Selain itu, alkohol juga dapat mendenaturasi protein. Alkohol seperti kita

ketahui umumnya terdapat kadar 70% dan 95%. Alkohol 70% bisa masuk ke

dinding sel dan dapat mendenaturasi protein di dalam sel. Sedangkan alkohol 95%

mengkoagulasikan protein di luar dinding sel dan mencegah alkohol lain masuk

ke dalam sel melalui dinding sel. Sehingga yang digunakan sebagai disinfektan

adalah alkohol 70%. Alkohol mendenaturasi protein dengan memutuskan ikatan

hidrogen intramolekul pada rantai samping protein. Ikatan hidrogen yang baru

dapat terbentuk antara alkohol dan rantai samping protein tersebut.Secara

kimiawi, protein merupakan senyawa polimer yang tersusun atas satuan asam-

asam amino sebagai monomer-nya. Asam-asam amino terikat satu sama lain

melalui ikatan peptida, yaitu ikatan antara gugus karboksil (-COOH) asam amino

yang satu dengan gugus amino (-NH2) dari asam amino yang lain dengan

melepaskan satu molekul air, peptida yang terbentuk atas dua asam amino disebut

dipeptida. Sebaliknya, peptide yang terdiri atas tiga, empat, atau lebih asam amino

masing-masing disebut tripeptida, tetra peptide, dan seterusnya. (Amstrong, 199)

Denaturasi protein terjadi bila susunan ruang atau rantai polipeptida suatu

molekul protein berubah. Sebagian besar protein globuer mudah mengalami

denaturasi. Jika ikatan-ikatan yang membentuk konfigurasi molekul tersebut

rusak, molekul akan mengembang. Kadang-kadang perubahan ini memang

dikehendaki dalam pengolahan makanan, tetapi sering pula dianggap merugikan

sehingga perlu dicegah. Ada dua macam denaturasi, pengembangan polipeptida

dan pemecahan protein menjadi unit yang lebih kecil tanpa disertai

pengembangan molekul. Terjadinya kedua jenis denaturasi ini tergantung pada

keadaan molekul. Yang pertama terjadi pada rantai polipeptida, sedangkan yang

kedua terjadi pada bagian-bagian molekul yang tergabung dalam ikatan sekunder.

Ikatan-ikatan yang dipengaruhi oleh proses denaturasi ini adalah : (a) ikatan

hidrogen, (b) ikatan hidrofobik misalnya pada leusin, valin, fenilalanin, triptofan

yang saling berdekatan membentuk suatu micelle dan tidak larut dalam air, (c)

ikatan ionik antara gugus bermuatan (+) dan (-), (d) ikatan intramolukuler seperti

yang tedapat pada gugus disulfida dalam sistin.

Denaturasi dapat diartikan suatu perubahan atau modifikasi terhadap struktur

sekunder, tersier, dan kuartener terhadap molekul protein, tanpa terjadinya

pemecahan ikatan-ikatan kovalen. Karena itu denaturasi dapat pula diartikan suatu

proses terpecahnya ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik, ikatan garam, dan

terbukanya lipatan molekul. Pemekaran atau pengembangan lipatan molekul

protein yang terdenaturasi akan membuka gugus reaktif yang ada pada rantai

polipeptida, selanjutnya akan terjadi pengikatan kembali pada gugus reaktif yang

sama atau berdekatan. Bia unit ikatan yang terbentuk cukup banyak sehingga

protein tidak lagi terdispersi sebagai suatu koloid, maka protein tersebut

mengalami koagulasi. Apabila ikatan-ikatan pada gugus-gugus reaktif protein

tersebut menahan seluruh cairan, akan terbentuklah gel. Sedangkan bila cairan

terpisah dari protein yang terkoagulasi itu, protein akan mengendap. Protein yang

terdenaturasi berkurang kelarutannya. Lapisan molekul protein bagian dalam yang

bersifat hidrofobik berbalik ke luar, sedangakan bagian luar yang bersifat hidrofil

terlipat ke dalam. Pelipatan atau pembalikan terjadi khususnya bila larutan protein

telah mendekati pH isoelektrik, dan akhirnya protein akan menggumpal dan

mengendap. Viskositas akan bertambah karena molekul mengembang dan

menjadi asimetrik, demikian jua sudut putaran optik larutan protein akan

meningkat. Enzim-enzim yang gugus prostetiknya terdiri dari protein akan

kehilangan aktivitasnya sehingga tidak berfungsi lagi sebagai enzim yang aktif.

Denaturasi protein dapat dilakukan dengan berbagai cara yaitu oleh panas, pH

ekstrim, bahan kimia, mekanik, beberapa pelarut organik seperti alkohol atau

aseton, urea, deterjen, dan lain-lain. Masing-masing cara mempunyai pengaruh

yang berbeda-beda terhadap denaturasi protein. Senyawa kimia seperti urea dan

garam guanidina dapat memecah ikatan hidrogen yang pada akhirnya

menyebabkan denaturasi protein. Dengan cara tersebut, urea dan garam guanidina

dapat memecah interaksi hidrofobik dan meningkatkan daya kelarutan gugus

hidrofobik dalam air. Deterjen atau sabun dapat menyebabkan denaturasi protein

karena senyawa ini dapat membentuk jembatan antara gugus hidrofobik dengan

hidrofilik sehingga praktis terdenaturasi.

VI. Alat dan Bahan

Alat :

1. Pipet tetes

2. Gelas ukur

3. Beker gelas

4. Tabung reaksi

5. Rak tabung reaksi

6. Penjepit tabung reaksi

7. Water bath

Bahan:

1. Larutan Albumin

2. Larutan Putih telur 1-5%

3. Buffer Asetat pH 4,7 (1 M)

4. HCl 0,1 M

5. NaOH 0,1 M

VII. Prosedur

1. Tempatkan tiga tabung isilah dengan larutan albumin2. Tambahkan larutan seperti tabel

Tabung 1 2 3Larutan Albumin 9 mL 9 mL 9 mLBuffer Asetat pH 4,7 ( 1 M) - - 1 mLHCl 0,1 M 1 mL - -NaOH 0,1 M - 1 mL -

3. Masukkan tabung kedalam waterbath selama 15 menit,kemudian dinginkan pada temperatur kamar,dalam tabung yang mana kelihatan mengendap

4. Untuk tabung 1 dan 2 tambahkan 10 mL buffer asetat pH 4,75. Ulangi langkah 1-4 dengan mengganti albumin dengan larutan putih telur

1-5%

VIII. Hasil Pengamatan

Tabel Hasil Pengamatan

No LarutanTabung Sebelum

PemanasanSesudah

PemanasanPenambahan Buffer 10 mLHCl NaOH Buffer

1. Albumin + Bening Larutan keruh Larutan keruh

2. Albumin + Bening Larutan beningLarutan putih & endapan putih

3. Albumin + BeningLarutan putih & endapan putih

-

4. PT 1 % + Bening Bening Bening

5. PT 1 % + Bening BeningLarutan keruh &

endapan putih6. PT 1 % + Bening Keruh -

7. PT 2 % + Bening BeningLarutan sedikit

keruh


endapan putih

9. PT 2 % + BeningLarutan keruh &

endapan putih-

10. PT 3 % + Bening Bening Keruh

11. PT 3 % + Bening BeningLarutan keruh & endapan putih


endapan putih-



endapan putih


endapan putih-



endapan putih


endapan putih-

IX. Persamaan Reaksi

X. Pembahasan

Pada percobaan uji protein larutan yang dipakai adalah larutan albumin dan

larutan putih telur 1-5%. Uji yang digunakan adaah uji denaturasi protein. Pada

percobaan dengan menggunakan uji denaturasi ini larutan albumin dan putih telur

1-5% ditambah dengan HCl, NaOH dan buffer asetat. Hasil dari pencampuran

larutan albumin dengan HCl, NaOH dan buffer asetat dan putih telur 1-5%

dengan HCl dan NaOH dan buffer asetat menghasilkan larutan yang warnanya

berbeda-beda dan endapan yang berwarna putih. Pencampuran HCl ke dalam

larutan albumin menghasilkan larutan keruh. Pencampuran NaOH bening,namun

setelah ditambah buffer asetat 10 mL menghasilkan larutan putih dan ada

endapan. Sedangkan pada tabung yang berisi larutan albumin dan buffer asetat

menghasilkan larutan putih dan endapan putih. Untuk larutan putih telur 1-5%

dicampur HCl menghasilkan larutan bening setelah ditambah buffer asetat

berubah menjadi keruh,sedangkan untuk larutan putih telur 1-5% dicampur

NaOH menghasilkan warna bening namun setelah ditambah buffer asetat berubah

keruh dan ada endapan putih. Dan larutan putih telur 1% dicampur dengan buffer

asetat menghasilkan warna keruh,putih telur 2-4% larutan keruh dan endapan

putih sedangkan larutan putih telur 5% larutan putih dan endapan putih.

Ketika kedalam larutan protein ditambahkan HCl 0,1 M, ion H+ dari asam kuat

maka akan berikatan dengan gugus – COO- dari asam amino sehingga membentuk

suatu kation +H3NRCHCOOH. Penambahan HCl pada larutan protein ini akan

membuat kesetimbangan asam-basa bergeser sedemikian rupa sehingga muatan

netto negatif pada asam amino berkurang dan pH larutan menjadi lebih rendah.

Sedangkan pada penambahan NaOH akan membuat ion OH- dari basa bereaksi

dengan NH3+ dari asam amino pada protein sehingga membentuk suatu anion,

H2NRCHCOO-, sehingga asam amino mengemban muatan negatif netto dengan

pH larutan lebih besar daripada titik isoelektriknya. Penambahan larutan buffer

asetat yang mempunyai pH 4,7 membuat larutan protein yang mengandung asam

amino berada pada titik isoelektriknya. Hal ini dapat dikaitkan dengan sifat

larutan buffer itu sendiri yang dapat mempertahankan pH nya saat ditambahkan

asam, basa, atau dilakukan pengenceran. Sehingga ketika larutan buffer ini

ditambahkan kedalam asam amino, pH larutan cenderung tetap atau hanya

berkurang sangat sedikit. Hal ini ditunjukkan juga dengan data yang terlihat pada

literatur bahwa pada sampel albumin, titik isoelektriknya adalah 4,6 sehingga

ketika ditambahkan buffer asetat asam amino pada sampel protein terutama

albumin berada pada titik isoelektriknya. Pada proses denaturasi terjadi

perubahan sifat-sifat dari protein. Karena larutan protein secara perlahan-lahan

dipanaskan larutan tersebut lambat laun akan menjadi keruh dan membentuk

koagulasi berbentuk seperti tali. Dimana albumin tersebut berkoagulasi menjadi

padatan putih dengan pemanasan. Produk yang dihasilkan tidak dapat melarut

kembali dengan pendinginan. Perubahan sifat fisik dapat disebabkan oleh suhu,

pemanasan, reagen yang digunakan..

XI. Kesimpulan

1. Larutan albumin dan larutan putih telur 1-5% positif terhadap uji denaturasi

protein

2. Denaturasi dipengaruhi oleh perubahan suhu dan pH

3. Perubahan pada denaturasi protein larutan menjadi keruh dan adanya endapan

Daftar Pustaka

Imelda,Yanni..2012. Denaturasi Protein. (online)

(http://suasanab.blogspot.co.id/2012/06/denaturasi-protein.html , diakses

pada tanggal 13 September 2015).

Lehninger, 1982. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta : Erlangga

Niam.2013. Sifat Kimia Protein. (online)

(http://niamts.blogspot.co.id/2013/06/sifat-kimia-protein-laporan-

praktikum.html,diakses pada tanggal 13 September 2015).

http://suasanab.blogspot.co.id/2012/06/denaturasi-protein.html

percobaan ke 2

Documents