BAB I
PENDAHULUAN
A. Judul :
Protein
B. Tujuan Percobaan :
Kegiatan 1 : Mempelajari Protein dan bagaimana cara mengidentifikasinya dalam suatu bahan makanan tertentu.
Kegiatan 2 : Mengidentifikasi protein maupun ikatan-ikatan yang ada pada bahan makanan (putih telur).
Kegiatan 3 : Mengidentifikasi protein yang mengandung belerang dengan kertas Pb. Asetat.
C. Landasan Teori
Protein berasal dari bahasa Yunani yaitu Proteos, artinya yang terutama atau terbanyak adalah senyawa organik yang terbanyak dalam sel mahluk hidup dan memegang peranan penting dalam proses organisme hidup dan juga merupakn komponen terpenting dari protoplasma. Secara kimia, protein adalah Heterobioplimer yang terdiri atas satuan-satuan monomer yang disebut asam amino yang dihubungkan dengan ikatan Peptida. Protein ditemukan dalam seluruh mahluk hidup mulai dari virus sampai manusia. Ada puluhan ribu macam protein berbeda, yang tersebar diberbagai mahluk hidup tersebut. Meskipun demikian diperlukan hanya 20 jenis asam amino saja untuk menyusun berbagai macam protein tersebut. Tumbuhan dan bakteri dapat membuat sendiri bahan penyusun protein yaitu asam amino, dari nitrogen organik, akan tetapi binatang dan manusia memerlukan sebagian asam amino yang sudah jadi untuk membentuk protein.
Dalam tumbuh-tumbuhan protein teristimewa sekali terdapat dalm biji-bijian dan khusus biji kacang-kacangan banyak mengandung protein. Pada umumnya dalam protein selalu mengandumg unsure karbon, hydrogen, nitrogen dan oksigen tapi ada juga protein yang mengandung belerang phosphor dan besi protein yang pada umumnya terbentuk dari asam-asam alpha amino melalui reaksi polimerisasi kondensasi dan sebagai hasilnya terbentuk suatu polipeptida yang banyak mengandung ikatan peptide.
Struktur Protein:
Struktur tersier protein. Protein ini memiliki banyak struktur sekunder beta-sheet dan alpha-helix yang sangat pendek. Model dibuat dengan menggunakan koordinat dari Bank Data Protein (nomor 1EDH).Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat).Struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Sementara itu, struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut:
• alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral;
• beta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H);
• beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta"); dan
• gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma").
Gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder akan menghasilkan struktur tiga dimensi yang dinamakan struktur tersier. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan. Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener. Contoh struktur kuartener yang terkenal adalah enzim Rubisco dan insulin.
Struktur primer protein bisa ditentukan dengan beberapa metode: (1) hidrolisis protein dengan asam kuat (misalnya, 6N HCl) dan kemudian komposisi asam amino ditentukan dengan instrumen amino acid analyzer, (2) analisis sekuens dari ujung-N dengan menggunakan degradasi Edman, (3) kombinasi dari digesti dengan tripsin dan spektrometri massa, dan (4) penentuan massa molekular dengan spektrometri massa.
Struktur sekunder bisa ditentukan dengan menggunakan spektroskopi circular dichroism (CD) dan Fourier Transform Infra Red (FTIR). Spektrum CD dari puntiran-alfa menunjukkan dua absorbans negatif pada 208 dan 220 nm dan lempeng-beta menunjukkan satu puncak negatif sekitar 210-216 nm. Estimasi dari komposisi struktur sekunder dari protein bisa dikalkulasi dari spektrum CD. Pada spektrum FTIR, pita amida-I dari puntiran-alfa berbeda dibandingkan dengan pita amida-I dari lempeng-beta. Jadi, komposisi struktur sekunder dari protein juga bisa diestimasi dari spektrum inframerah.
Struktur protein lainnya yang juga dikenal adalah domain. Struktur ini terdiri dari 40-350 asam amino. Protein sederhana umumnya hanya memiliki satu domain. Pada protein yang lebih kompleks, ada beberapa domain yang terlibat di dalamnya. Hubungan rantai polipeptida yang berperan di dalamnya akan menimbulkan sebuah fungsi baru berbeda dengan komponen penyusunnya. Bila struktur domain pada struktur kompleks ini berpisah, maka fungsi biologis masing-masing komponen domain penyusunnya tidak hilang. Inilah yang membedakan struktur domain dengan struktur kuartener. Pada struktur kuartener, setelah struktur kompleksnya berpisah, protein tersebut tidak fungsional.
1. Struktur primer : dibentuk oleh ikatan peptide dalam 1 rantai polipeptida
2. Struktur sekunder : alfa helix
3. Struktur tersier : berbentuk melipat karena adanya ikatan disulfide dan van der walls
4. Struktur kuartener : beberapa polipeptida menjadi satu.
ASAM AMINO
Asam amino adalah suatu golongan senyawa karbon yang setidak-tidaknya mengandung satu gugus karboksil (-COOH) dan satu gugus amino (-NH2). Jika gugus amino terikat pada atom karbon alfa (yaitu atom karbon yang terikat langsung pada gugus karboksil), disebut asam alfa-amino; jika gugus aminonya terikat pada atom karbon beta, disebut asam beta-amino.
Protein merupakan asam rantai asam amino dengan ikatan peptide yang terbentuk dari gugus karboksil dari satu asam amino dengan gugus amin dari asam amino yang lain.
2 asam amino : dipeptida
3 : tripeptida
4 : tetrapeptida
>4 : polipeptida
>100 : protein
Untuk mengetahui urutan asam amino dari suatu protein:
1. Hidrazinolisis
2. Reagen Sanger 1-fluoro-2,4 dinitrobenzena
3. Reagen Edmann fenilisotiosianat
4. Pencernaan dengan aminopeptidase atau karboksipeptidase
Asam Amino yang diperlukan tubuh dapat dibagi menjadi dua (2) kelompok, yaitu:
Asam amino essensial, yaitu asam amino yang mutlak harus ada dalam makanan, karena tidak dapat dibentuk oleh tubuh. Asam amino tersebut adalah Triptofan, Fenilalanin, Lisin, Treonin, Valin, Metionin, Leusia, Isoleusin, Arginin, dan Histidin.
Asam amino non essensial, yaitu asam amino yang dapat dibentuk oleh tubuh.
Rumus umum protein adalah:
H O R H O
H2N — C — C — N — C — C = O N — C — C — OH
R1 H H R(n)
- NH2 : gugus amino
- CO - : gugus karboksil
- CO – NH - : ikatan peptida
- R1, R2, dan Rn : rantai samping asam-asam amino pembentuk protein
Secara Kimia, protein dibagi menjadi dua (2) jenis:
1. Protein Sederhana
Protein ini bila dihidrolisis hanya menghasilkanasam amino alfa atau turunannya.
• Globulin : larut dalam asam dan basa, tidak larut dalam air. Mengendap dalam ammoniumsulfat setengah jenuh
• Glutelin dalam gandum
• Prolamin : larut dalam alcohol 70 – 80%. Zein dalam jagung, gliadin dalam gandum
• Albuminoid(skleroprotein) kolagen dan keratin
• Histon : banyak mengandung asam amino basis
• Protamin : bersifat basa
Tidak dapat digumpalkan dengan pemanasan
Contoh : Salmin dalam ikan salem
• Albumim : larut dalam air asam dan basa. Mengendap dalam ammonium sulfat jenuh.
2. Protein Terkonjugasi
Protein dapat dihidrolisis menjadi asam amino:
a. Dengan asam kuat, misalnya HCl atau H2SO4, disertai dengan pemanasan, atau b. Dengan basa, atau
c. Dengan enzim proteolitik, seperti pepsin, tripsin atau papain.
Nucleoprotein : PS + asam nukleat. Contoh: nukleohiston dan nuklein
1. Glikoprotein : PS + karbohidrat. Contoh : musin
2. Lipoprotein : PS + lipid. Contoh : fosfolipid,kolesterol
3. Fosfoprotein : PS + phosphate. Contoh : kasein
4. Kromoprotein : PS + zat warna. Contoh : Hb,hemosianin, sitokrom
5. Metaloprotein : PS + logam. Contoh : seruloplasmin (Cu), siderofiin (Fe)
6. Nucleoprotein : PS + asam nukleat. Contoh: nukleohiston dan nuklein
Didalam air, protein larut dalam bentuk larutan koloid. Untuk itu sangat diperlukan interaksi antara berbagai gugus R dari asam-asam amino dalam protein dengan molekul air. Semua keadaan yang menyebabkan tertariknya air yang mengelilingi molekul protein ini sangat mengurangi kelarutan protein.
PERCOBAAN PROTEIN DAPAT DILAKUKAN DENGAN CARA:
1. Reaksi Biuret
Tujuannya: memperlihatkan bahwa protein mengandung ikatan peptida
Dasarnya : Gugus –CO dan –NH dari ikatan peptida dalam molekul protein membentuk warna lembayung bila direaksikan dengan ion Cu2+ dalam suasana alkali
2. Reaksi Xantoprotein
Tujuannya: memperlihatkan bahwa protein tertentu mengandung asam amino dan inti benzena
Dasarnya : Nitrasi inti benzen dari asam amino dalam molekul protein (tirosin, fenilalanin, triptofan) menja
di senyawa nitro yang berwarna kuning. Dalam lingkungan alkalis terionisasi dan warnanya berubah menjadi tua atau jingga.
3. Identifikasi Sulfur
Tujuan : mengidentifikasi asam amino yang mengandung gugus S (sistein,methionin). Dasarnya : protein yang mengandung belerang, dapat ditunjukkan dengan kertas timbel(II) asetat. NaOH mengubah S organic menjadi S anorganic. Pb-asetat sbg donor Pb2+
BAB II
PEMBAHASAN
PEMBAHASAN
A. Kegiatan 1 :
Protein termasuk pada polimer alam yang terjadi melalui reaksi polimerisasi antara alfa amino, asam amino dibedakan menjadi dua bagian yaitu, asam amino essensial dan asam amino non essensial.
Pertanyaan :
1. Apakah fungsi protein pada proses kehidupan ?
Jawab :
1. Sebagai Katalis dan dinamakan enzim
2. Sebagai alat pertahanan tubuh seperti imunoglobulin (antibodi)
3. Sebagai alat pembawa senyawa lain (transport), seperti Hb (untuk oksigen),
transferin (untuk besi) atau lipoprotein (untuk lemak)
4. Sebagai pembawa isyarat dari sel lain, seperti hormon FSH, LH, hCG
5. Sebagai penggumpal darah pada luka, seperti fibronogen
6. Sebagai cadangan asam amino, seperti albumin
7. Sebagai penerima isyarat dari luar, seperti reseptor hormon dalam sel
8. Sebagai pengatur kegiatan inti sel
2. Bagaimana rumus struktur asam amino propionat dan apa nama lainnya?
Jawab : Nama lainnya ethanecarboxylic acid
3. Dua gugus fungsional yang terdapat pada asam amino adalah gugus karboksil (-COOH) dan gugus amino (-NH2).
4. Apa yang dimaksud dengan :
a. Zwitter ion : Zwitter-ion (Jerman "Zwitter", blaster, banci) adalah senyawa yang memiliki sekaligus gugus bersifat asam dan basa. Pada pH netral zwitter-ion akan bermuatan positif (kation) maupun bermuatan negatif (anion). Biasanya zwitter-ion mudah larut dalam air karena bermuatan (air adalah pelarut polar) dan sukar larut dalam pelarut nonpolar.
b. Titik iso elektrik : Karena asam amino memiliki gugus aktif amina dan karboksil sekaligus, zat ini dapat dianggap sebagai sekaligus asam dan basa (walaupun pH alaminya biasanya dipengaruhi oleh gugus-R yang dimiliki). Pada pH tertentu yang disebut titik isolistrik.
5. Pada pemanasan protein dapat mengalami Denaturasi ! Jelaskan yang dimaksud dengan Denaturasi !
Jawab :Denaturasi dapat diartikan suatu proses terpecahnya ikatan hidrogen, ikatan garam atau bila susunan ruang atau rantai polipetida suatu molekul protein berubah. Dengan perkataan lain denaturasi adalah terjadi kerusakan struktur sekunder, tertier dan kuartener, tetapi struktur primer (ikatan peptida) masih utuh.
B. Kegiatan 2 :
Alat :
Gelas ukur
Kasa
Tabung reaksi
pipet tetes
Spiritus
Penjepit tabung
Kaki tiga
Asam nitrat pekat
NaOH 1 M
Bahan :
Putih Telur
Ikan
Tempe
Tahu
Susu
Tembaga (II) sulfat 1%
NaOH 0,1 M
Langkah Kerja :
Larutkan putih telur dengan perbandingan 1:1 dibuat dengan mencampur 1 bagian putih telur dan satu bagian air suling dalam perbandingan volum yang sama dengan gelas kimia 100 ml.
BAGIAN 1 : TES BIURET
Larutan 1 ml putih telur masukkan pada tabung reaksi, kemudian tambahkan 2 tetes tembaga (II) sulfat 1% lalu tambahkan 1 ml larutan NaOH 0,1 M. Campurlah baik-baik. Amati perubahan sesudah dan sebelum dimasukkan. Lakukan hal yang sama pada larutan tempe, tahu , susu dan ikan.
BAGIAN 2 : TES XANTHOPROTEAT
Pada 1 ml larutan putih telur tambahkan 2 tetes asam nitrat pekat. Kemudian panaskan 1-2 menit dengan penangas air dan amati warna yang terjadi. Setelah dingin tambahkan arutan NaOH 1 M tetes demi tetes hingga berlebihan, kemudian amati kembali apa yang terjadi. Lakukan hal yang sama pada susu, tahu, tempe , dan ikan.
Hasil Pengamatan
Keterangan : Jika intensitas warna, tajam atau lebih tua maka kandungan protein dalam bahan makanan banyak (kadar protein tinggi ) dan begitupun sebaliknya.
C. Kegiatan 3 :
Alat :
Gelas ukur
Kasa
Tabung reaksi
Pipet tetes
Spiritus
Penjepit tabung
Kaki tiga
Bahan :
Putih Telur
NaOH 6 M
Asam Asetat
Kertas Pb. Asetat
Langkah Kerja :
1. Masukkan larutan 1 ml putih telur kedalam tabung reaksi dan tambahkan 10 tetes NaOH 6 M (menggunakan pipet tetes).
2. Kemudian didihkan selama 2 menit didalam penangas air
3. Setelah dipanaskan angkat dan tambahkan asam asetat (cuka) 15 tetes dan tutup tabung reaksi dengan kertas Pb. Asetat dan ikat dengan karet.
4. Kemudian masukkan kembali ke penangas air.
5. Tunggu hingga kertas Pb. Asetat berubah menjadi hitam.
Skema Kegiatan 3 :
Pertanyaan :1. Sebutkan senyawa anorganik pada B !
Jawab : Na+ --> + S2- Na2S
2. Bagaimana persamaan reaksi yang terjadi antara senyawa anorganik pada kerats Pb Asetat !
Jawab : Na2S + (CH3COO)2 --> Pb CH3COONa + PbS
3. Apakah yang menyebabkan kertas asetat menjadi hitam ?
Jawab : Karena adanya kandungan belerang pada putih telur , sehingga belerang tersebut bereaksi dengan kertas Pb. Asetat sehingga berwarna hitam.
4. Tulisakan contoh asam amino (rumus struktur) yang mengandung belerang !
Jawab :
a. Rumus struktur :
H3C - S - NH2 = O - OH
Nama : Methionine
b. Rumus struktur :
Nama : Cystine
Tugas Kokurikuler :
1. Apakah yang dimaksud dengan asam amino essensial dan asam amino non essensial ? Berikan masing-masing 3 contoh !
Jawab : Asam amino essensial yaitu asam-asam yang tidak dapat disintesis dalam tubuh sedangkan asam amino non essensial yaitu asam amino yang dapat disintesis dalam tubuh.
2. Pada keracunan logam berat, misalnya sublimat sebagai antioksidan digunakan putih telur. Terangkan apa sebabnya demikian.
Jawab : logam berat seperti timah hitam (Pb) dan air raksa (Hg) dapat mengganggu sifat protein, antara lain kelarutannya, sehingga tidak berfungsi lagi dan mengendap. Disatu pihak logam berat sebagai pencemar lingkungan sangat berbahaya, sedangkan dipihak lain sifat ini dapat dipakai sebagai antiseptik pembunuh kuman, seperti yang tampak pada penggunaan sublimat (HgCl2). Keracunan logam berat yang akut maupun kronis dapat dikurangi dengan mengkonsumsi protein dalam jumlah lebih banyak seperti susu dan telur. Pada keracunan akut, pemberian susu atau putih telur akan mengendapkan logam berat dalam bentuk garam protein, sehingga penyerapan logam berkurang. Pada keracunan kronis, fungsi protein sel yang telah rusak oleh ikatan dengan logam berat dapat diimbangi dengan sintosis protein baru, yang asam aminonya berasal dari protein makanan ekstra tersebut.
3. Tuliskan reaksi terjadinya ikatan peptida.
Jawab :
Protein merupakan polimer yang tersusun dari asam amino sebagai monomernya. Monomer-monomer ini tersambung dengan ikatan peptida, yang mengikat gugus karboksil milik satu monomer dengan gugus amina milik monomer di sebelahnya. Reaksi penyambungan ini (disebut translasi) secara alami terjadi di sitoplasma dengan bantuan ribosom dan tRNA.
Pada polimerisasi asam amino, gugus -OH yang merupakan bagian gugus karboksil satu asam amino dan gugus -H yang merupakan bagian gugus amina asam amino lainnya akan terlepas dan membentuk air. Oleh sebab itu, reaksi ini termasuk dalam reaksi dehidrasi. Molekul asam amino yang telah melepaskan molekul air dikatakan disebut dalam bentuk residu asam amino.
4. Apakah pereksi Millon itu ?
Jawab : 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.
5. Apakah yang dapat diidentifikasi atas protein ?
Jawab : Untuk menganalisa protein yang ada di dalam sel tersebut, diperlukan prosedur fraksinasi sel yaitu (1) memisahkan sel dari jaringannya, (2) menghancurkan membran sel untuk mengambil kandungan sitoplasma dan organelnya serta (3) memisahkan organel-organel dan molekul penyusunnya. Prosedur (1) dan (2) dinamakan homogenasi dapat dilakukan dengan menggunakan alat yang paling sederhana seperti homogeniser atau mortal sampai alat yang paling mutakhir seperti pemakaian vibrasi dan sonikasi tergantung pada bahan yang akan dihomogenasi. Prosedur (3) dilakukan dengan menggunakan sentrifus dengan kecepatan dan lama sentrifugasi tertentu.
Sebagian besar protein merupakan molekul yang mudah rusak bila tidak berada pada kondisi fisiologisnya. Karena itu, untuk mempertahankan struktur dan fungsi protein, fraksinasi dilakukan pada suhu rendah (0-40C) dalam buffer dan pH tertentu (tergantung dari jenis protein yang akan dianalisa).
Beberapa teknik analisa protein membutuhkan prosedur isolasi yaitu memisahkan protein dari makromolekul yang lain atau memisahkan protein dengan sifat tertentu dari protein lain yang tidak diinginkan dalam analisa. Suatu teknik isolasi dan identifikasi protein harus mempertimbangkan sifat-sifat fisik, kimiawi dan kelistrikan suatu protein sedemikian rupa sehingga konformasi dan aktifitasnya tidak berubah. Pada tahap awal isolasi, biasanya digunakan metode yang memiliki daya pemisah terendah seperti pengendapan dengan amonium sulfat. Pengendapan ini dipengaruhi oleh berbagai faktor antara lain jumlah dan posisi gugus polar, berat molekul, pH dan temperatur larutan.
5. Apakah sebenarnya MSG itu ? Sebutkan kegunaannya!
Jawab : Glutamate adalah asam amino (amino acid) yang secara alami terdapat pada semua bahan makanan yang mengandung protein.Monosodium Glutamate adalah zat penambah rasa pada makanan yang dibuat dari hasil fermentasi zat tepung dan tetes dari gula beet atau gula tebu. Ketika MSG ditambahkan pada makanan, dia memberikan fungsi yang sama seperti Glutamate.Kegunaannya sebagai makanan tambahan, penyedap rasa dan umumnya dipasarkan sebagai bumbu masakan.
BAB III
PENUTUP
PENUTUP
A. Kesimpulan :
Kegiatan 1 : Asam amino terbagi dua yaitu , asam amino essensial dan asam amino non-essensial, dimana asam amino essensial adalah asam amino yang tidapat dapat dibuat atau disintesis dalam tubuh, dan diperoleh dalam bentuk makanan, sedangkan asam amino non-essensial adalah asam amino yang diproduksi dalam tubuh dan berupa enzim.
Kegiatan 2 : Dalam percobaan biuret, larutan yang telah ditambahkan larutan tembaga(II)sulfat 1% dan larutan NaOH 0,1 M yang berwarna ungu paling tua adalah larutan yang memiliki kandungan protein yang paling tinggi. Pada percobaan Xanthoproteat larutan yang berwarna paling kuning setelah pemanasan adalah lrutan yang memiliki inti benzene dalam suasana asam.
Kegiatan 3 : Dalam tes sulfur, apabila kertas Pb. Asetat berwarna hitam setelah larutan tersebut dalam keadaan asam , maka larutan tersebut mengandung sulfur.
B. Kritik dan Saran
Hal yang dapat saya sampaikan, ucapan Terima Kasih kepada guru pembimbing Praktek Kimia kami, yang telah mendampingi dalam melakukan percobaan, disamping itu alat yang sudah cukup memadai , walaupun masih perlu diperbanyak dan dirawat.
DAFTAR PUSTAKA
Fessenden & Fessenden, 1982. Kimia Organik. Jilid 2. Erlangga. Jakarta
Girindra, A. 1983. Biokimia I. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta
Purba, Michael.2006.”Kimia untuk SMA Kelas XII Semester 2” Jakarta : Erlangga Pub.
Purba, Michael.2006.”Kimia untuk SMA Kelas XII Semester 1”. Jakarta : Erlangga Pub.
Poedjiadi, A. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Penerbit, Universitas Indonesia. Jakarta
Robinson, T. 1995. Kandungan Organik Tumbuhan Tinggi. Penerbit ITB. Bandung
Suwandi, M., dkk. 1989. Kimia Organik. Fakultas Kedokteran Universitas Gajah Mada. Yogyakarta
Terima kasih , telah membaca laporan saya ini. Ada baiknya mencantumkan nama blog saya ini sebagai sumber referensi. Untuk download materi ini, klik ini Materi Uji Protein
0 comments:
Post a Comment
Tim Gudang Materi mengharapkan komentar anda sebagai kritik dan saran untuk kami .. Hubungi kami jika anda mengalami kesulitan !