REAKSI UJI PROTEIN

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

            Mengingat betapa kompleksnya kehidupan di Bumi, kita mungkin menduga organisme memiliki banyak sekali keragaman molekul. Akan tetapi, secara luar biasa, molekul-molekul besar yang teramat penting bagi semua organisme hidup, mulai dari bakteri hidup sampai gajah tergolong dalam keempat kelas
utama saja yaitu karbohidrat, lipid, protein dan asam nukleat. Pada skala molekular, anggota dari tiga kelas ini karbohidrat, protein, dan asam nukleat berukuran besar sehingga disebut makromolekul. Misalnya, suatu protein mungkin terdiri dari ribuan atom yang membentuk molekul raksasa dengan massa jauh melebihi 100.000 dalton. Makromolekul memiliki berbagai macam ukuran dan kompleksitas, sehingga sungguh mengagumkan bahwa ahli biokimia telah menentukan struktur terperinci dari sedemikian banyak makromolekul    (Campbell, dkk., 2008)

            Hampir setiap fungsi dinamik dalam makhluk hidup bergantung pada protein. Faktanya, nilai penting protein di garis bawah oleh namanya, yang berasal dari kata Yunani proteios yang berarti tempat pertama. Protein menyusun lebih dari 50% massa kering sebagian besar sel, dan protein teramat penting bagi hampir semua hal yang dilakukan oleh organime. Beberapa protein mempercepat reaksi kimia, sedangkan yang lain berperan dalam penyokong struktural, penyimpanan, transport, komunikasi selular, pergerakan, serta pertahanan melawan zat asing (Campbell, dkk, 2008).

            Manusia memiliki puluhan ribu protein yang berbeda, masing-masing dengan struktur dan fungsi yang spesifik, faktanya protein merupakan molekul dengan struktur terumit yang ada. Seperti fungsinya yang beraneka ragam, protein memiliki struktur yang juga sangat bervariasi. Meskipun protein beraneka ragam, semuanya merupakan polimer yang tersusun dari suatu set yang sama, yang terdiri dari 20 asam amino. Polimer asam aino disebut polipeptida. Protein terdiri dari satu atau lebih polipeptida, yang masing-masing terlipat dan mengumpat menjadi struktur berdimensi tiga yang spesifik (Campbell, dkk., 2008).

Berdasarkan landasan teori di atas, maka dilakukanlah percobaan mengenai reaksi uji protein ini.

1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan                                                                       

1.2.1 Maksud Percobaan

            Maksud dari percobaan ini adalah untuk mempelajari dan memahami reaksi-reaksi tentang uji protein.

1.2.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah:

a.       Mengetahui  reaksi uji protein  menggunakan pengendapan dengan logam Hg dan Pb.

b.      Mengetahui reaksi uji protein menggunakan pengendapan dengan alkohol.

1.3 Prinsip Percobaan

            Mengidentifikasi beberapa jenis protein (glisin, alanin, dan asam aspartat) dengan beberapa pereaksi tertentu yang digunakan melalui beberapa tes uji yaitu metode pengendapan dengan logam dan pengendapan dengan alkohol yang ditandai dengan adanya perubahan warna  dan endapan yang menunjukkan bahwa adanya reaksi terhadap uji protein tersebut.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

                  Protein termasuk dalam kelompok senyawa yang terpenting dalam organisme hewan sesuai dengan peranan ini, kata protein berasal dari kata Yunani proteis, yang artinya pertama. Protein adalah poliamida dan hidrolisis protein akan menghasilkan asam-asam amino. Asam-asam amino yang terdapat dalam protein adalah asam α-amino karboksilat. Variasi struktur monomer-monomer ini terjadi dalam rantai panjang. (Fessenden dan Fessenden, 1992).

                  Asam amino adalah senyawa organik yang memiliki gugus fungsional karboksil (-COOH) dan amina (biasanya –). Gugus karboksil ini memberikan sifat asam dan gugus amina memberikan sifat basa. Asam amino pembentuk protein akan saling berikatan dengan ikatan peptida, sehingga dalam satu molekul dipeptida mengandung satu ikatan peptida (Poedjiadi, 1994).

Semua asam amino yang ditemukan pada protein mempunyai ciri yang sama, gugus karboksil dan amino diikat pada atom karbon yang sama. Masing-masing berbeda satu dengan yang lain pada gugus R-nya, yang bervariasi dalam struktur, ukuran, muatan listrik, dan kelarutan dalam air. Beberapa asam amino mempunyai reaksi yang spesifik yang melibatkan gugus R-nya (Lehninger, 1982).

            Ada empat tingkat struktur dasar protein, yaitu struktur primer, sekunder, tersier, dan kuartener. Struktur primer menunjukkan jumlah, jenis dan urutan asam amino dalam molekul protein. Oleh karena ikatan antara asam amino ialah ikatan peptida, maka struktur primer protein juga menunjukkan ikatan peptida yang urutannya diketahui. Untuk mengetahui jenis, jumlah dan urutan asam amino dalam protein dilakukan analisis yang terdiri dari beberapa tahap yaitu (Poedjiadi, 1994):

1.     Penentuan jumlah rantai polipeptida yang berdiri sendiri.

2.     Pemecahan ikatan antara rantai polipeptida tersebut.

3.     Pemecahan masing-masing rantai polipeptida, dan

4.     Analisis urutan asam amino pada rantai polipeptida.

Reaksi hidrolisis protein telah didapatkan 20 macam asam amino yang dibagi berdasarkan gugus R-nya, berikut dijabarkan penggolongan tersebut: asam amino non-polar dengan gugus R yang hidrofobik, antara lain alanin, valin, leusin, isoleusin, prolin, fenilalanin, triptofan dan metionin. Golongan kedua yaitu asam amino polar tanpa muatan pada gugus R yang beranggotakan lisin, serin, treonin, sistein, tirosin, asparagin dan glutamin. Golongan ketiga yaitu asam amino yang bermuatan positif pada gugus R dan golongan keempat yaitu asam amino yang bermuatan negatif pada gugus R. Dari ke-20 asam amino yang ada, dijumpai delapan macam asam amino esensial yaitu valin, leusin, isoleusin, metionin, fenilalanin, triptofan, treonin, dan lisin. Asam amino essensial ini tidak bisa disintesis sendiri oleh tubuh manusia sehingga harus didapatkan dari luar seperti makanan dan zat nutrisi lainnya (Lehninger, 1982).

Protein merupakan polipeptida alami yang memiliki berat molekul lebih dari 5.000. Makromolekul ini sangat berbeda-beda sifat fisiknya, mulai dari enzim yang larut dalam air sampai keratin yang tak larut seperti rambut dan tanduk. Protein memiliki berbagai fungsi biologis yang berbeda-beda pula, yaitu (Ngili, 2010):

a.       Katalis enzim. Enzim merupakan protein katalis yang mampu meningkatkan laju reaksi sampai  kali laju awalnya.

b.      Transport dan penyimpanan. Banyak ion dan molekul kecil diangkut dalam darah maupun di dalam sel dengan cara berikatan pada protein pengangkut. Contohnya, hemoglobin merupakan protein pengangkut oksigen. Zat besi disimpan dalam berbeagai jaringan oleh protein ferritin.

c.       Fungsi mekanik. Protein ini menjalankan peranan sebagai pembentuk struktur. Misalnya, protein kolagen menguatkan kulit, gigi, serta tulang. Membran yang mengelilingi sel dan organel juga mengandung protein yang berfungsi sebagai pembentuk struktur sekaligus menjalankan fungsi biokimia lainnya.

d.      Pergerakan. Kontraksi otot terjadi karena adanya interaksi antara dua tipe protein filament, yaitu aktin dan miosin. Miosin juga memiliki aktivitas enzim yang dapat memudahkan perubahan energi kimia ATP menjadi energi mekanik.

e.       Pelindung. Anti bodi merupakan protein yang terlibat dalam perusakan sel asing.

f.       Proses informasi. Ransangan luar seperti sinyal hormon atau intensitas cahaya dideteksi oleh protein tertentu yang meneruskan sinyal ke dalam sel. Contoh protein seperti ini misalnya rodopsin yang terdapat dalam sel retina.

            Protein-protein tertentu dapat diendapkan dari campuran bermacam-macam protein. Protein paling sedikit melarut dalam pelarut apapun bila nilai Ph sama dengan titik isoelektriknya . Pada titik isoelektrik ini protein tidak bermuatan sehingga tolakan elektrostatik antara molekul protein menjadi minimal. Meskipun protein bisa saja memiliki muatan negatif sekaligus muatan positif pada titik isoelektriknya, tetapi muatan totalnya (Ngili, 2010).

Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat) (Poedjiadi, 1994).

            Berikut ini merupakan sifat-sifat yang penting dari protein, yaitu (Tim Dosen Kimia, 2012):

1.      Ionisasi: apabila protein dilarutkan dalam air akan membentuk ion  positif dan negatif.

2.      Denaturasi: perubahan konformasi serta posisi protein sehingga aktivitasnya berkurang atau kemampuannya menunjang aktivitas organ tertentu dalam tubuh hilang sehingga mengakibatkan tubuh mengalami keracunan.

3.      Viskositas: tahanan yang timbul adanya gesekan antara molekul di dalam zat cair yang mengalir.

4.      Kristalisasi: proses yang sering dilakukan dengan jalan penambahan garam amonium sulfat atau NaCl pada larutan dengan pengaturan pH pada titik isolistriknya.

5.      Sistem Koloid: Sistem yang heterogen terdiri atas dua fase yaitu partikel kecil yang terdispersi dari medium atau pelarutnya.

            Berikut adalah beberapa jenis metode untuk melakukan reaksi uji protein (Tim Dosen Kimia, 2012):

a.       Uji Biuret

            Misalkan pada uji coba zat uji Glisin menunjukkan hasil negatif dengan indikasi terbentuknya warna biru ini disebabkan karena tidak adanya ikatan peptida. Glisin adalah salah satu asam amino esenial dengan rumus bangun NH₂—CH₂CO₂H. Sedangkan pada Albumin, Gelatin dan Kasein rumus bangunya lebih kompleks dan mengikat dua atau lebih asam amino esensial, sehingga terbentuk ikatan peptida. Berikut gambaran proses pembentukan ikatan peptida:

Gambar 1. Proses pembentukan ikatan peptida

      Jadi, ikatan peptida hanya terbentuk apabila ada dua atau lebih asam amino esensial yang bereaksi.

b.      Uji Ninhidrin

            Asam amino bebas adalah asam amino dimana gugus aminonya tidak terikat. Misalkan pada uji coba albumin, gelatin, dan fenilanalina membentuk warna ungu kaena dapat bereaksi dengan Ninhidrin. Hal ini menandakan ketiga zat uji tersebut mempunyai gugus asam amino bebas.  Semakin banyak ninhidrin pada zat uji yang dapat bereaksi, semakin pekat warnanya. Hal ini juga mendasari bahwa uji Ninhidrin dapat digunakan untuk menentukan asam amino secara kuantitatif.

c.       Uji Xantoprotein

            Ada sebagian peptida dan protein yang mempunyai gugus asam amino berinti benzena. Seperti: fenilanalina, tirosin, albumin, dan  triptopan. Pada uji coba zat diatas, hasil positif pada zat uji albumin dan triptopan mengindikasikan keduanya terdapat inti benzena, yaitu dengan indikasi terbentuknya lapisan jingga atau kuning jingga. Sedangkan, pada kasein dan gelatin menghasilkan lapisan merah dan bening mengindikasikan negatif.

d.      Uji Kelarutan Protein

            Protein mempunyai kemampuan untuk larut pada beberapa zat pelarut, karena pada dasarnya ia bersifat amfoter. Pada praktikum di atas, protein (albumin dan gelatin) tidak larut hanya pada NaOH 40 % dan kloroform. Karena, keduanya adalah pelarut lemak.

           

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Bahan Percobaan

            Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah larutan albumin, larutan asam aspartat, larutan glisin, larutan alanin, larutan NaOH 2,5 M, larutan CuSO₄0,01 M, larutan HgCl₂ 0,2 M, larutan (CH₃COO)₂Pb 0,2 M, larutan HCl 0,1 M, larutan NaOH 0,1 M, larutan etanol 95%, buffer pH 4,7, kertas label dan tissue roll.

3.2 Alat Percobaan

            Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah tabung reaksi, rak tabung, pipet tetes, dan batang pengaduk.

3.3 Prosedur Percobaan

3.3.1 Pengendapan dengan Logam

            Disiapkan 4 pasang (8 buah) tabung reaksi yang bersih. Kemudian masing-masing pasangan tabung diisi dengan 3 mL larutan albumin, glisin, asam aspartat, dan alanin. Kemudian, 3 tabung pertama masing-masing ditambahkan dengan 5 tetes HgCl₂ 0,2 M dan dicampur dengan baik, dan 3 tabung yang lain ditambahkan dengan (CH₃COO)₂Pb, amati dan dicatat hasilnya.

3.3.3 Pengendapan dengan Alkohol

            Disiapkan 3 buah tabung reaksi yang bersih. Kemudian masing-masing tabung diberi label dengan tanda tabung I, II, dan III. Tabung I diisi dengan 5 mL larutan albumin telur, kemudian ditambahkan dengan 1 mL HCl 0,1 M. Kemudian tambahkan dengan 6 mL etanol 95%, amati dan catat perubahan yang terjadi. Tabung II diisi dengan 5 mL larutan albumin telur kemudian ditambahkan 1 mL NaOH 0,1 M dan tambahkan 6 mL Etanol 95%. Amati dan catat perubahan yang terjadi. Tabung III diisi dengan 5 mL larutan albumin telur kemudian ditambahkan 1 mL buffer asetat pH 4,7, kocok dan tambahkan 6 mL Etanol 95% amati dan catat perubahan yang terjadi.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1  Hasil Pengamatan

4.1.1        Tabel Pengendapan dengan Logam

No.	Larutan Contoh	0,2 M	0,2 M
1.	Albumin	Keruh dan ada endapan putih	Keruh
2.	Alanin	Bening	Bening
3.	Glisin	Bening	Bening
4.	Asam Aspartat	Bening	Bening

4.1. 2 Tabel Pengendapan dengan Alkohol

Larutan Contoh	Tabung
	I	II	III
Albumin	Terbentuk 3 fase (Bening, putih, keruh) dan ada endapan	Terbentuk 3 fase (Bening, putih, keruh) dan ada endapan	Terbentuk 3 fase (Bening, putih, keruh) dan ada endapan

4.2  Reaksi

4.2.1 Reaksi Pengendapan dengan Logam

a.       Albumin

b.      Alanin

c.       Glisin

d.      Asam Aspartat

4.2.2        Reaksi Pengendapan dengan Logam  

a.       Albumin

b.      Alanin

c.       Glisin

d.      Asam Aspartat

4.2.3        Pengendapan dengan Alkohol

a.       NaOH

b.      HCl

c.       Buffer asetat pH 4,7

4.3      Pembahasan

Reaksi pengendapan dengan logam dilakukan dengan penambahan HgCl₂ ke dalam albumin, alanin, glisin dan asam aspartat. Penambahan HgCl₂ ini untuk melihat reaksi protein terhadap logam Hg. Hasilnya ialah pada albumin larutannya keruh dan ada endapan sedangkan 3 asam amino (alanin, glisin dan asam aspartat) tidak mengalami perubahan (tetap bening). Hal ini terjadi karena albumin memiliki banyak gugus karboksil dan gugus amina sedangkan pada asam amino alanin, glisin dan asam aspartat hanya memiliki satu gugus karboksil atau satu gugus amina.

Pengujian pengendapan dengan logam selanjutnya dilakukan dengan menggunakan larutan menambahkannya ke dalam albumin dan asam amino (alanin, glisin, dan asam aspartat). Hasilnya ialah albumin larutannya menjadi keruh sedangkan pada asam amino tidak terjadi perubahan. Hal ini terjadi juga karena dipengaruhi oleh gugus karboksil dan gugus amino.

Pengujian protein selanjutnya ialah pengendapan dengan alkohol. Tujuannya ialah untuk mengetahui reaksi protein dan asam amino pada keadaan basa, asam dan netral. Percobaan ini dimulai dengan menambahkan HCl, NaOH, buffer asetat pH 4,7 pada masing-masing tabung yang berisi larutan albumin. Pada saat diamati terbentuk tiga fase yaitu bening, putih dan keruh dan juga terdapat endapan tetapi endapan pada buffer asetat pH 4,7 endapannya lebih banyak. Hal ini berdasarkan sifat protein yang amfoter (protein dalam suasana pelarut yang bersifat asam akan bertindak sebagai basa dan dalam suasana pelarut yang bersifat basa akan bertindak sebagai asam). Buffer pH 4,7 endapannya lebih banyak karena 4,7 adalah titik isoelektrik dari albumin. Titik isoelektrik merupakan pH dimana kelarutn protein minimum karena jumlah ion positif dan ion negatife sama sehingga penambahan senyawa organik seperti aseton dan alkohol yang bersifat nonpolar (muatan = 0) cenderung menurunkan kelarutan protein.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1  Kesimpulan

            Dari hasil percobaan maka dapat disimpulkan:

1.      Pada reaksi uji protein dengan penambahan logam berat seperti logam Hg dan Pb bereaksi positif ditandai dengan adanya pengendapan.

2.      Pada reaksi uji protein dengan pengendapan alkohol bereaksi positif pada suasana asam dan basa serta tergantung pada pH reaksi.

5.2    Saran

Sebaiknya alat-alat dalam laboratoium dilengkapi

DAFTAR PUSTAKA

         Campbell, N.A., Reece, J.B., Urry, L.A., dan Cain, M.L., 2008, Biologi Edisi Kedelapan Jilid 1, Penerbit Erlangga, Jakarta.

            

Fes     Fesenden, J.S., Fessenden, R.J., 1992. Kimia Organik, Jilid II, Erlangga, Jakarta.

Le       lehninger, A.l., 1982, Dasar-dasar Biokimia, Jilid I, Erlangga, Jakarta.

             

           Ngili, Y., 2010, Biokimia Dasar, Penerbit Rekayasa Sains, Bandung.

Poedjiadi, A., 1994, Dasar-dasar Biokimia, Universitas Indonesia, Jakarta.

Tim Dosen Kimia, 2012, Kimia Dasar I, UPT MKU-IAD Universitas Hasanuddin, Makassar.