PERCOBAAN 1 Identifikasi Kualitatif Protein I. Tujuan Mengidentifikasi protein secara kimia dengan mengenal sifat pengendapan dan perubahan warna yang terjadi bila ditambahkan dengan senyawa tertentu. II. Prinsip Uji Biuret, reaksi antara Ion Cu 2+ dari preaksi Biuret dalam suasana basa dengan polipeptida atau ikatan-ikatn peptida yang menyusun protein membentuk senyawa kompleks berwarna ungu atau violet. Pengendapan dengan logam, pembentukan senyawa tak larut antara protein dan logam berat. Pengendapan dengan garam, pembentukan senyawa tak larut antara protein dan ammonium sulfat. Pengendapan dengan alkohol, pembentukan senyawa tak larut antara protein dan alkohol.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PERCOBAAN 1
Identifikasi Kualitatif Protein
I. Tujuan
Mengidentifikasi protein secara kimia dengan mengenal sifat pengendapan dan
perubahan warna yang terjadi bila ditambahkan dengan senyawa tertentu.
II. Prinsip
Uji Biuret, reaksi antara Ion Cu2+ dari preaksi Biuret dalam suasana basa
dengan polipeptida atau ikatan-ikatn peptida yang menyusun protein
membentuk senyawa kompleks berwarna ungu atau violet.
Pengendapan dengan logam, pembentukan senyawa tak larut antara protein
dan logam berat.
Pengendapan dengan garam, pembentukan senyawa tak larut antara protein
dan ammonium sulfat.
Pengendapan dengan alkohol, pembentukan senyawa tak larut antara protein
dan alkohol.
Uji koagulasi, perubahan bentuk yang ireversibel dari protein akibat dari
pengaruh pemanasan.
Denaturasi protein, perubahan pada suatu protein akibat dari kondisi
lingkungan yang sangat ekstrim
III. Teori dasar
Protein berasal dari bahasa Yunani protos, yang berarti “yang paling
utama”. Protein merupakan senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi
yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan
satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung komposisi
rata-rata unsur kimia yaitu karbon 50%, hidrogen 7%, oksigen 23%, nitrogen
26%, dan kadang kala sulfur 0-3% serta fosfor 0-3%. Protein merupakan
komponen utama sel hewan dan manusia. Proses kimia dalam tubuh dapat
berlangsung dengan baik karena adanya enzim, suatu protein yang berfungsi
sebagai biokatalisator. Disamping itu hemoglobin dalam butir-butir darah atau
eritrosit yang berfungsi sebagai pengangkut oksigen dari paru-paru ke seluruh
bagian tubuh, adalah salah satu jenis protein. Terdapat ikatan kimia lain dalam
protein yaitu ikatan hidrogen, ikatan hidrofob, ikatan ion/ikatan elektrostatik, dan
ikatan Van Der Waals. Protein dapat tidak stabil terhadap beberapa faktor yaitu
pH, radiasi, suhu, medium pelarut organik, dan detergen.
Protein adalah makromolekul yang paling berlimpah di dalam sel hidup
dan merupakan 50 persen atau lebih berat kering sel. Protein ditemukan di dalam
semua sel dan semua bagian sel. Protein juga amat bervariasi; ratusan jenis yang
berada dapat ditemukan dalam satu sel. Tambahan lagi, protein mempunyai
berbagai peran biologis, karena protein merupakan instrument molekuler yang
mengekspresikan informasi ginetik. Oleh karena itu, beralasanlah untuk memulai
pembahasan makromolekul biologi dengan protein, yang namanya berarti
“pertama” atau “utama”. Semua protein, baik berasal dari bakteri yang paling tua
atau yang berasal dari bentuk kehidupan tertinggi, dibangun dari rangkaian dasar
yang sama dari 20 asam amino yang berikatan kovalen dalam urutan yang khas.
Karena masing-masing asam amino mempunyai rantai samping yang khusus,
yang memberikan sifat kimia masing-masing individu, kelompok 20 molekul unit
pembangun ini dapat dianggap sebagai abjad struktur protein.
Semua asam amino (20) yang di tentukan mempunyai ciri sama, atom
hydrogen, gugus karboksil dan gugus amino yang diikat pada atom karbon yang
sama. Masing-masing berbeda satu dengan yang lain pada rantai sampingnya, atau
gugu R, yang bervariasi dalam struktur, ukuran, muatan listrik dan kelarutan
dalam air.
Gambar 1 Struktur molekul asam amino (Fessenden dan Fessenden 1986)
Asam amino dapat di golongkan menjadi beberapa golongan berdasarkan
sifat-sifat kandungan gugus R, terutama polaritas. Kecendrungan molekul untuk
berinteraksi dengan air pada pH (dekat pH 7,0). Gugus R pada asam amino
bervariasi polaritasnya, mulai dari gugus R yang sama sekali tidak polar atau
hidrofobik (tidak menyukai air) sampai bersifat amat polar atau hidrofilik
(menyukai air). Terdapat empat golongan asam amino (1) golongan dengan gugus
R nonpolar atau hidrofobik, (2) golongan dengan gugus R polar, tetapi tidak
bermuatan, (3) golongan dengan gugus R bermuatan negative, dan (4) golongan
dengan gugus R bermuatan positif. Di dalam tiap-tiap golongan, terdapat urutan
polaritas, ukuran dan bentuk gugus R.
Penggolongan Asam Amino Berdasarkan
Polaritas Kandungan Gugus R (pada pH 7)
Gugus R nonpolar
Alanin
Isoleusin
Leusin
Metionin
Fenilalanin
Prolin
Triptofan
Valin
Gugus R polar, tetapi tidak bermuatan
Asparagin
Sistein
Glutamin
Glisin
Serin
Treonin
Tirosin
Gugus R bermuatan negative
Asam aspartate
Asam glutamate
Gugus R bermuatan positif
Arginine
Histidin
Lisin
Berdasarkan struktur molekulnya, struktur protein terdiri dari empat macam :
1. Struktur primer (struktur utama)
Struktur ini terdiri dari asam-asam amino yang dihubungkan satu sama
lain secara kovalen melalui ikatan peptida.
2. 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. Ada dua jenis struktur sekunder, yaitu:
α-heliks dan β-sheet
3. Struktur Tersier
Terbentuk karena adanya pelipatan membentuk struktur yang kompleks.
Pelipatan distabilkan oleh ikatan hidrogen, ikatan disulfida, interaksi ionik,
ikatan hidrofobik, ikatan hidrofilik.
4. Struktur Kuartener
Terbentuk dari beberapa bentuk tersier, dengan kata lain multi sub unit.
Interaksi intermolekul antar sub unit protein ini membentuk struktur
keempat/kuartener
Struktur Protein
Molekul protein merupakan rantai panjang yang tersusun oleh mata
rantai asam-asam amino. Dalam molekul protein, asam-asam amino saling
dirangkaikan melalui reaksi gugusan karboksil asam amino yang satu dengan
gugusan amino dari asam amino yang lain, sehingga terjadi ikatan yang disebut
ikatan peptida. Ikatan pepetida ini merupakan ikatan tingkat primer. Dua molekul
asam amino yang saling diikatkan dengan cara demikian disebut ikatan dipeptida.
Bila tiga molekul asam amino, disebut tripeptida dan bila lebih banyak lagi
disebut polypeptida. Polypeptida yang hanya terdiri dari sejumlah beberapa
molekul asam amino disebut oligopeptida. Molekul protein adalah suatu
polypeptida, dimana sejumlah besar asam-asam aminonya saling dipertautkan
dengan ikatan peptida tersebut
Sifat Protein
Protein merupakan molekul yang sangat besar, sehingga mudah sekali
mengalami perubahan bentuk fisik maupun aktivitas biologis. Banyak faktor yang
menyebabkan perubahan sifat alamiah protein misalnya : panas, asam, basa,
pelarut organik, pH, garam, logam berat, maupun sinar radiasi radioaktif.
Perubahan sifat fisik yang mudah diamati adalah terjadinya penjendalan (menjadi
tidak larut) atau pemadatan, Ada protein yang larut dalam air, ada pula yang tidak
larut dalam air, tetapi semua protein tidak larut dalam pelarut lemak seperti
misalnya etil eter. Daya larut protein akan berkurang jika ditambahkan garam,
akibatnya protein akan terpisah sebagai endapan. Apabila protein dipanaskan atau
ditambahkan alkohol, maka protein akan menggumpal. Hal ini disebabkan alkohol
menarik mantel air yang melingkupi molekul-molekul protein. Adanya gugus
amino dan karboksil bebas pada ujung-ujung rantai molekul protein,
menyebabkan protein mempunyai banyak muatan dan bersifat amfoter (dapat
bereaksi dengan asam maupun basa). Dalam larutan asam (pH rendah), gugus
amino bereaksi dengan H+, sehingga protein bermuatan positif. Bila pada kondisi
ini dilakukan elektrolisis, molekul protein akan bergerak kearah katoda. Dan
sebaliknya, dalam larutan basa (pH tinggi) molekul protein akan bereaksi sebagai
asam atau bermuatan negatif, sehingga molekul protein akan bergerak menuju
anoda.
Fungsi dan Peranan Protein
Protein memegang peranan penting dalam berbagai proses biologi. Peran-peran
tersebut antara lain:
1. Katalisis enzimatik
Hampir semua reaksi kimia dalam sistem biologi dikatalisis oleh enzim
dan hampir semua enzim adalah protein.
2. Transportasi dan penyimpanan
Berbagai molekul kecil dan ion-ion ditansport oleh protein spesifik.
Misalnya transportasi oksigen di dalam eritrosit oleh hemoglobin dan
transportasi oksigen di dalam otot oleh mioglobin.
3. Koordinasi gerak
Kontraksi otot dapat terjadi karena pergeseran dua filamen protein. Contoh
lainnya adalah pergerakan kromosom saat proses mitosis dan pergerakan
sperma oleh flagela.
4. Penunjang mekanis
Ketegangan kulit dan tulang disebabkan oleh kolagen yang merupakan
protein fibrosa.
5. Proteksi imun
Antibodi merupakan protein yang sangat spesifik dan dapat mengenal
serta berkombinasi dengan benda asing seperti virus, bakteri dan sel dari
organisma lain.
6. Membangkitkan dan menghantarkan impuls saraf
Respon sel saraf terhadap rangsang spesifik diperantarai oleh oleh protein
reseptor. Misalnya rodopsin adalah protein yang sensitif terhadap cahaya
ditemukan pada sel batang retina. Contoh lainnya adalah protein reseptor
pada sinapsis.
7. Pengaturan pertumbuhan dan diferensiasi
Pada organisme tingkat tinggi, pertumbuhan dan diferensiasi diatur oleh
protein faktor pertumbuhan. Misalnya faktor pertumbuhan saraf
mengendalikan pertumbuhan jaringan saraf. Selain itu, banyak hormon
merupakan protein.
Jenis-jenis Protein
1. Kolagen, protein struktur yang diperlukan untuk membentuk kulit, tulang
dan ikatan tisu.
2. Antibodi, protein sistem pertahanan yang melindungi badan dari pada
serangan penyakit.
3. Dismutase superoxide, protein yang membersihkan darah kita.
4. Ovulbumin, protein simpanan yang memelihara badan.
5. Hemoglobin, protein yang berfungsi sebagai pembawa oksigen
6. Toksin, protein racun yang digunakan untuk membunuh kuman.
7. Insulin, protein hormon yang mengawal aras glukosa dalam darah.
8. Tripsin, protein yang mencernakan makanan protein.
IV. Alat & bahan
Alat
Alat-alat yang digunakan pada praktikum ini diantaranya tabung reaksi, pipet