Uji Kelarutan Protein
Protein merupakan komponen utama dalam semua sel hidup, baik flora maupun hewan. Pada sebagian besar jaringan tubuh, protein merupakan komponen terbesar sesudah air. Kira-kira dari 50% berat yang terdiri atas unsur-unsur karbon (50-55%), hidrogen (±7%), oksigen (±13%), dan fosfor (P) dalam jumlah sedikit (1-2%). Ada beberapa protein lainnya mengandung unsur logam menyerupai tembaga dan besi (Sirajuddin, 2012).
Protein merupakan senyawa kimia yang sangat kompleks. Pada sel hidup, protein mempunyai dua tugas utama, yaitu tugas katalitik dan mekanik. Peran katalitik ditunjukkan oleh enzim, sedangkan tugas mekanik ditunjukkan oleh protein otot (Pratiwi, 2007).
Protein yakni suatu polipeptida yang mempunyai bobot molekul yang sangat bervariasi, dari 5000 hingga lebih dari satu juta. Di samping berat molekul yang berbeda-beda, protein mempunyai sifat yang berbeda-beda pula. Ada protein yang gampang larut dalam air, tetapi ada juga yang sukar larut dalam air (Poedjiadi, 2009).
Dalam kehidupan protein memegang peranan yang penting pula. Proses kimia dalam badan sanggup berlangsung dengan baik lantaran adanya enzim, suatu protein berfungsi sebagai biokatalis. Di samping itu, hemoglobin dalam butir-butir darah merah atau eritrosit yang berfungsi sebagai pengangkut oksigen dari paru-paru ke seluruh penggalan tubuh, yakni salah satu jenis protein. Demikian pula zat-zat yang berperan untuk melawan basil penyakit atau yang disebut antigen, juga suatu protein (Poedjiadi, 2009).
Protein merupakan molekul yang dikenal mempunyai struktur yang paling rumit. Sesuai dengan fungsinya yang bermacam-macam itu, molekul protein sangat bermacam-macam itu, molekul protein sangat bermacam-macam bentuknya, setiap jenis protein mempunyai bentuk tiga dimensi atau konfirmasi yang unik. Meskipun protein beragam, semua molekul protein merupakan polimer yang dibangun dari kumpulan 20 asam amino yang sama. Polimer asam amino disebut polipeptida. Suatu protein terdiri atas satu atau lebih polipeptida yang terlipat dan terbelit membentuk suatu kesesuaian yang spesifik (Tim Dosen Biologi, 2012).
Untuk lebih mengetahui perihal penjabaran dan sifatnya khusus protein, maka dilakukan beberapa percobaan mengenai protein, yaitu uji susunan elementer protein, uji kelarutan protein, uji pengendapan protein dengan garam, uji pengendapan protein dengan logam dan asam organik, uji biuret, uji ninhidrin, uji xantroprotein dan uji penentuan titik isoelektrik.
TINJAUAN PUSTAKA
Protein berasal dari bahasa Yunani protetos yang artinya kawasan pertama. Protein mencakup lebih dari 50% bobot kering sebagian besar sel, dan molekul ini sangat mempunyai kegunaan sebagai alat bantu dalam hampir setiap hal yang dilakukan oleh organisme (Tim Dosen Biologi, 2012).
Protein merupakan komponen utama dalam semua sel hidup, baik flora maupun hewan. Pada sebagian besar jaringan tubuh, protein merupakan komponen terbesar sesudah air. Kira-kira dari 50% berat yang terdiri atas unsur-unsur karbon (50-55%), hidrogen (±7%), oksigen (±13%) dan fosfor (P) dalam jumlah sedikit (1-2%). Ada beberapa protein lainnya mengandung unsur logam menyerupai tembaga dan besi (Sirajuddin, 2012).
Protein merupakan senyawa kimia yang sangat kompleks. Pada sel hidup, protein mempunyai dua tugas utama, yaitu tugas katalitik dan mekanik. Peran katalitik ditunjukkan oleh enzim, sedangkan tugas mekanik ditunjukkan oleh protein otot (Pratiwi, 2007).
Ciri-ciri utama dari molekul yaitu (Wirahadikusumah, 1989):
1. Berat molekulnya besar, ribuan hingga jutaan, sehingga merupakan suatu makromolekul.
2. Umumnya teridi atas 20 macam asam amino. Asam amino berikatan secara kovalen satu dengan yang lain dalam variasi urutan yang bermacam-macam, membentuk suatu rantai polipeptida yang merupakan ikatan antara gugus α-karboksil dari asam amino yang satu dengan gugus α-amino dari asam amino lainnya.
3. Terdapat ikatan kimia lain yang mengakibatkan terbentuknya lengkungan-lengkungan rantai polipeptida menjdai struktur tiga dimensi protein.
4. Strukturnya tidak stabil terhadap beberapa faktor menyerupai pH, radiasi, temperatur, medium pelarut organik dan deterjen.
5. Umumnya reaktif dan sangat spesifik disebabkan terdapat gugus samping yang reaktif dan susunan khas struktur makromolekulnya.
Di dalam tubuh, protein mempunyai peranan yang sangat penting. Fungsi utamanya sebagai zat pembangun atau pembentuk struktur sel, contohnya pada pembentukan kulit, otot, rambut, membran sel, jantung, hati, ginjal dan beberapa organ penting lainnya. Kemudian, terdapat pula protein yang mempunyai fungsi khusus, yaitu protein aktif. Beberapa di antaranya yakni enzim yang berperan sebagai biokatalisator, hemoglobin sebagai pengangkut oksigen, hormon sebagai pengatur metabolisme badan dan antibodi untuk mempertahankan badan dari serangan penyakit (Sirajuddin, 2012).
Reseptor memungkinkan sel mengindera dan berespon terhadap rangsangan hormon dan lingkungan. Protein mengalami perubahan fisik dan fungsional yang mencerminkan siklus hidup organisme kawasan protein itu berada. Protein biasanya lahir dikala translasi, mengalami pematangan melalui pengolahan pascatranslasi contohnya proteolisis parsial, berada secara berselang-seling dalam bentuk aktif dan istirahat melalui intervensi faktor-faktor regulasi, mengalami penuaan melalui oksidasi, deaminasi dan mati sesudah diuraikan menjadi asam-asam amino komponennya (Murray, 2009).
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, peptida yang terdiri atas tiga, empat atau lebih asam amino masing-masing disebut tripeptida, tetrapeptida, dan seterusnya (Sirajuddin, 2012).
Protein dipakai untuk pinjaman stuktural, penyimpanan, transpor substansi lain, pengiriman sinyal dari satu penggalan organisme ke penggalan lain, pergerakan dan pertahanan melawan substansi asing. Protein juga mengatur metabolisme dengan secara efektif mempercepat reaksi kimiawi dalam sel. Manusia mempunyai puluhan ribu protein yang berbeda-beda (Tim Dosen Biologi, 2012).
Protein dalam tubuh manusia diperoleh dari bahan makanan, baik yang berasal dari binatang maupun tumbuhan. Protein yang berasal dari flora disebut protein nabati, sedangkan protein yang berasal dari binatang disebut protein hewani. Sumber protein dari beberapa materi kuliner yakni daging, telur, susu, ikan beras, kacang dan buah-buahan. Protein dalam kuliner yang dikonsumsi insan akan dipecah menjadi asam-asam amino dalam proses pencernaan dengan dibantu oleh enzim menyerupai pepsin dan tripsin. Asam-asam amino yang dihasilkan kemudian diserap oleh usus dan dibawa darah ke hati atau didistribusikan ke jaringan-jaringan yang membutuhkan. Selain untuk pembentukan sel-sel tubuh, protein sanggup pula dipakai sebagai materi bakar apabila keperluan energi badan tidak terpenuhi oleh karbohidrat dan lemak (Sirajuddin, 2012).
Ada empat tingkat struktur dasar protein, yaitu struktur primer, sekunder, tersier dan kuatener. Struktur primer memperlihatkan jumlah, jenis dan urutan asam amino dalam molekul protein. Oleh lantaran ikatan antarasam aminonya yakni ikatan peptida, maka struktur primer protein juga memperlihatkan ikatan peptida yang urutannya diketahui. Ada dua bentuk lembaran berlipat, yaitu bentuk paralel dan bentuk anti paralel. Bentuk paralel terjadi apabila rantai polipeptida yang berikatan melalui ikatan hidrogen itu sejajar dan searah, sedangkan bentuk anti paralel terjadi apabila rantai polipeptida berikatan dalam posisi sejajar tetapi berlawanan arah. Struktur α-heliks dan lembaran berlipat merupakan struktur sekunder protein. Struktur tersier memperlihatkan kecenderungan polipeptida membentuk lipatan atau gulungan, dan dengan demikian membentuk struktur yang lebih kompleks. Struktur ini dimantapkan oleh adanya beberapa ikatan antara gugus R pada molekul asam amino yang membentuk protein. Beberapa jenis ikatan tersebut contohnya ikatan elektrostatik, ikatan hidrogen, interaksi hidrofob antara rantai samping nonpolar, interaksi dipol-dipol dan ikatan disulfida yaitu suatu ikatan kovalen. Struktur kuartenet memperlihatkan derajat komplotan unit-unit protein. Sebagian besar protein globular terdiri atas beberapa rantai polipeptida yang terpisah. Rantai polipeptida ini saling berinteraksi membentuk persekutuan. Sebagai rujukan enzim fosforilase terdiri atas dua unit protein yang bila terpisah tidak memperlihatkan kegiatan enzim, tetapi bila bersekutu membentuk enzim aktif. Karena kedua unit protein ini sama, maka disebut struktur kuartener homogen. Apabila unit-unit itu tidak sama, contohnya virus mozaik tembakau, disebut kuartener heterogen (Poedjiadi, 2009).
Berdasarkan komposisi kimianya protein digolongkan menjadi dua, yaitu protein sederhana dan protein campuran (Pratiwi, 2007):
a. Protein Sederhana
Jika protein sederhana dihidrolisis, hanya akan menghasilkan asam amino. Contohnya yakni protein albumin dan globulin.
b. Protein Gabungan
Jika protein campuran dihidrolisis, akan menghasilkan asam amino dan senyawa lain. Contohnya yakni sebagai berikut:
1) Glikoprotein, mengandung protein dan karbohidrat.
2) Nukleoprotein, mengandung protein dan asam nukleat.
3) Lipoprotein, mengandung protein dan lipid.
4) Kromoprotein, mengandung protein dan materi zat warna (hemoglobin dan hemosianin).
Suatu protein yang hanya tersusun atas asam amino dan tidak mengandung gugus kimia lain disebut protein sederhana. Contohnya yakni enzim ribonuklease dan kimotripsinogen. Namun, banyak protein yang mengandung materi lain selain asam amino menyerupai derivat vitamin, lipid, atau kerbohidrat. Protein ini disebut protein konjugasi. Sedangkan penggalan yang bukan asam amino dari jenis protein ini disebut gugus prostetik. Contohnya lipoprotein mengandung lipid dan glikoprotein mengandung gula (Sirajuddin, 2012).
Ditinjau dari strukturnya, protein sanggup dibagi dalam dua golongan besar, yaitu golongan protein sederhana dan protein gabungan. Protein sederhana yakni protein yang hanya terdiri atas molekul-molekul asam amino, sedangkan protein campuran yakni protein yang terdiri atas protein dan gugus bukan protein. Gugus ini disebut gugus prostetik dan terdiri atas karbohidrat, lipid, atau asam nukleat. Protein sederhana sanggup dibagi dua penggalan berdasarkan bentuk molekulnya, yaitu protein fiber dan protein globular (Poedjiadi, 2009).
Berdasarkan struktur molekulnya, protein sanggup dibagi menjadi dua golongan
utama, yaitu (Sirajuddin, 2012):
1. Protein globuler, yaitu protein berbentuk bundar atau elips dengan rantai polipeptida yang berlipat. Umumnya, protein globuler larut dalam air, asam basa, atau etanol. Contohnya yakni albumin, globulin, protamin, semua enzim dan antibodi.
2. Protein fiber, yaitu protein berbentuk serat atau serabut dengan rantai polipeptida yang memanjang pada satu sumbu. Hampir semua protein fiber memperlihatkan struktural atau pelindung. Protein fiber pada rambut, kalogen pada tulang rawan dan fibroin pada sutera.
Seperti asam amino, protein yang larut dalam air akan membentuk ion yang mempunyai muatan aktual dan negatif. Dalam suasana asam molekul protein akan membentuk ion positif, sedangkan dalam suasana basa akan membentuk ion negatif. Pada titik isolistrik protein mempunyai muatan aktual dan negatif yang sama, sehingga tidak bergerak ke arah elektroda aktual maupun negatif apabila ditempatkan di antara kedua elektroda tersebut (Poedjiadi, 2009).
Pada umumnya, protein sangat peka terhadap pengaruh-pengaruh fisik dan zat kimia, sehingga gampang mengalami perubahan bentuk. Perubahan atau modifikasi pada struktur molekul protein disebut denaturasi. Hal-hal yang sanggup mengakibatkan terjadinya denaturasi yakni panas, pH, tekanan, fatwa listrik dan adanya materi kimia menyerupai urea, alkohol, atau sabun. Proses denaturasi kadang berlangsung secara reversible, tetapi ada pula yang irreversible, tergantung penyebabnya. Protein yang mengalami denaturasi akan menurunkan aktifitas biologis dan berkurangnya kelarutannya, sehingga gampang mengendap (Sirajuddin, 2009).
Viskositas yakni tahanan yang timbil oleh adanya ukiran antara molekul-molekul di dalam zat cair yang mengalir. Suatu larutan protein dalam air mempunyai viskositas atau kekentalan yang relatif besar daripada air sebagai pelarut. Pada umumnya viskositas suatu larutan tidak ditentukan atau diukur secara absolut, tetapi ditentukan viskositas relatif, yaitu dibandingkan terhadap viskositas zat cair tertentu. Viskositas larutan protein tergantung pada jenis protein, bentuk molekul, konsentrasi serta suhu larutan. Viskositas berbanding
lurus dengan konsentrasi dan berbanding terbalik dengan suhu (Poedjiadi, 2009).
Molekul protein mempunyai gugus amino (-NH2) dan gugus karboksilat (-COOH) pada ujung-ujung rantainya. Hal ini mengakibatkan protein mempunyai banyak muatan (polielektrolit) dan bersifat amfoter, yaitu sanggup bereaksi dengan asam maupun basa. Dengan larutan asam atau pH rendah, gugus amino pada protein akan bereaksi dengan ion H+, sehingga protein bermuatan positif. Sebaliknya, dalam larutan basa gugus karboksilat bereaksi dengan ion OH‑, sehingga protein bermuatan negatif. Adapun muatan pada molekul mengakibatkan protein bergerak di bawah dampak medan listrik (Sirajuddin, 2012).
Banyak protein yang telah sanggup diperoleh dalam bentuk kristal. Meskipun demikian proses kristalisasi untuk aneka macam jenis protein tidak selalu sama, artinya ada yang dengan gampang sanggup terkristalisasi, tetapi ada pula yang sukar. Beberapa enzim antara lain pepsin, tripsin, katalase dan urease telah sanggup diperoleh dalam bentuk kristal. Albumin pada serum atau telur sukar dikristalkan. Proses kristalisasi protein sering dilakukan dengan jalan penambahan garam amoniumsulfat atau NaCl pada larutan dengan pengaturan pH pada titik isolistriknya. Kadang dilakukan penambahan aseton atau alkohol dalam jumlah tertentu (Poedjiadi, 2012).
Setiap jenis protein dalam larutan mempunyai pH tertentu yang disebut titik isoelektrik (TI). Pada pH isoelektrik (pI), molekul protein mempunyai muatan aktual dan negatif yang sama, sehingga saling menetralkan atau bermuatan nol. Akibatnya, protein tidak bergerak di bawah dampak medan listrik. Pada titik isoelektrik, protein akan mengalami pengendapan (koagulasi) paling cepat dan prinsip sanggup dipakai untuk pemisahan atau pemurnian suatu protein (Sirajuddin, 2012).
IV.2 Pembahasan
1. Uji Susunan Elementer Protein
Pada percobaan ini, kita ingin mengidentifikasi elemen-elemen atau unsur-unsur yang menyusun protein. Adapun hasil yang diperoleh dari percobaan ini yakni pada uji adanya atom C, H, dan O, baik dengan zat uji albumin telur maupun gelatin, sama-sama memperlihatkan hasil yang positif. Hal ini ditunjukkan dengan terjadinya pengarangan yang mengambarkan adanya unsur karbon (C), tercium bacin terbakar yang mengambarkan adanya unsur nitrogen (N), dan terjadi pengembunan yang mengambarkan adanya unsur hidrogen (H) dan oksigen (O).
Hasil yang diperoleh pada uji adanya atom N, baik dengan zat uji albumin telur maupun gelatin, sama-sama memperlihatkan hasil yang positif. Hal ini ditunjukkan dengan adanya bacin amoniak yang tercium dan terjadi perubahan warna kertas lakmus merah menjadi biru.
Sementara itu, hasil yang diperoleh dari pengujian adanya atom S tidak memperlihatkan hasil yang aktual pada kedua zat uji, hanya albumin yang memperlihatkan hasil positif. Di mana, hasil pengamatan yaitu dikala ditambahkan NaOH memang belum mengalami perubahan, tetapi sesudah dipanaskan dan ditambahkan PbAc, warnanya berubah menjadi hitam, dan sesudah ditambahkan HCl pekat, ia berasap dan berbau belerang. Ini memperlihatkan bahwa terdapat atom Belerang (S) pada zat uji albumin tersebut. Sedangkan pada zat uji gelatin, sesudah ditambahkan NaOH, terbentuk endapan. Setelah dipanaskan, mengalami perubahan warna menjadi kuning. Dan sesudah ditambahkan HCl pekat, tidak terjadi lagi perubahan. Ini memperlihatkan bahwa tidak terdapat atom Belerang (S) pada serbuk gelatin tersebut. Perubahan kertas lakmus merah menjadi warna biru lantaran pada uji adanya atom N dilakukan penambahan larutan NaOH.
2. Uji Kelarutan Protein
Pada percobaan ini, kita ingin mengetahui daya kelarutan protein terhadap pelarut tertentu. Hasil yang diperoleh dari percobaan ini yakni albumin dan gelatin sanggup larut dalam air suling, HCl, NaOH dan alkohol. Namun keduanya (albumin dan gelatin) tidak sanggup larut dalam kloroform.
Menurut teori yang ada, albumin dan gelatin termasuk jenis protein. Protein mempunyai sifat amfoter, yaitu sanggup bereaksi dengan larutan asam maupun basa. Namun, semua protein tidak sanggup larut dalam pelarut lemak menyerupai eter atau kloroform. Sifat fisika ini memperlihatkan bahwa asam amino cenderung mempunyai struktur yang bermuatan dan mempunyai polaritas tinggi, serta bukan sekedar senyawa yang mempunyai gugus –COOH dan gugus –NH2. Apabila asam amino larut dalam air, gugus karboksilat akan melepaskan ion H+, sedangkan gugus amina akan mendapatkan ion H+. Oleh adanya kedua gugus tersebut, asam amino dalam larutan sanggup membentuk ion yang bermuatan aktual dan juga bermuatan negatif (zwitter ion) atau ion amfoter.
3. Uji Pengendapan Protein dengan Garam
Pada percobaan ini, kita ingin mengetahui dampak larutan garam alkali dan garam divalen konsentrasi tinggi terhadap sifat kelarutan protein. Adapun hasil yang diperoleh dari percobaan ini yakni albumin telur yang ditambahkan NaCl tidak membentuk endapan, yang ditambahkan MgSO4 membentuk sedikit endapan, yang ditambahkan CaCl2 membentuk sangat sedikit endapan, yang ditambahkan BaCl2 membentuk sedikit endapan, dan yang ditambahkan (NH4)2SO4 jenuh membentuk banyak endapan.
Berdasarkan teori yang ada, semakin besar berat molekul yang dimiliki oleh suatu garam, maka endapan dan kecepatan reaktifitasnya akan semakin besar. Banyaknya endapan yang diperoleh juga sanggup disebabkan lantaran jumlah biloks yang ada pada garam. Menurut teori yang ada, protein akan mengendap bila terdapat garam-garam anorganik dengan konsentrasi yang tinggi dalam larutan protein. Garam-garam anorganik mengendapkan protein lantaran kemampuan ion garam terhidrasi sehingga berkompetisi dengan protein untuk mengikat air. Berdasarkan hasil yang diperoleh, dilihat perbedaan banyaknya endapan yang terbentuk pada setiap penambahan garam yang berbeda-beda. Adapun yang mengakibatkan perbedaan tersebut ialah lantaran tergantung pada konsentrasi atau jumlah muatan ionnya. Semakin tinggi konsentrasi dan jumlah muatan ionnya, semakin efektif garam tersebut dalam mengendapkan protein.
4. Uji Pengendapan dengan Logam dan Asam Organik
Pada percobaan ini, kita ingin mengetahui dampak logam berat dan asam organik terhadap sifat kelarutan protein. Adapun hasil yang diperoleh dari percobaan ini ialah pada penambahan TCA 10% terhadap albumin telur dan penambahan CuSO4 terhadap albumin telur, sangat banyak endapan yang terbentuk. Pada penambahan asam sulfosalisilat 5% terhadap albumin telur dan penambahan HgCl2 terhadap albumin telur, diperoleh hasil endapan yang banyak. Sedangkan, pada penambahan Pb-asetat 5%, endapan yang terbentuk sedikit. Dari materi pereaksi yang digunakan, dilihat perbedaan kadar materi yakni hanya pada TCA yang kadarnya 10%, sedangkan pada materi lain (asam sulfosalisilat, CuSO4, HgCl2 dan Pb-asetat) kadarnya 5%. Alasan dipakai TCA 10% ialah lantaran keasaman TCA lebih rendah dibandingkan keasaman materi pereaksi lainnya. Untuk mengimbangi dengan yang kadarnya 5%, digunakanlah TCA dengan kadar 10%. Jika yang dipakai tetap 5%, kemungkinan tidak terbentuk endapan.
Berdasarkan teori yang ada, beberapa jenis protein sangat peka terhadap perubahan lingkungannya. Protein dengan mudahnya sanggup mengalami perubahan konformasi molekul atau lebih dikenal dengan istilah denaturasi. Hal-hal yang sanggup menjadikan terjadinya denaturasi ialah perubahan suhu, pH, atau lantaran terjadinya suatu reaksi dengan senyawa lain, contohnya dengan ion-ion logam. Ion-ion logam berat yang masuk ke dalam badan akan bereaksi dengan sebagian protein sehingga mengakibatkan terjadinya koagulasi atau penggumpalan. Dengan demikian, protein tersebut mengalami perubahan konformasi serta posisinya, sehingga aktivitasnya berkurang. Inilah yang mengakibatkan protein mengalami denaturasi, dalam hal ini denaturasi irreversible lantaran dipengaruhi oleh logam-logam berat. Sama halnya kalau protein ditambahkan dengan asam organik, akan terbentuk garam proteinat yang tidak larut, sehingga terbentuklah endapan. Hal ini memperlihatkan bahwa endapan tersebut masih bersifat sebagai protein, hanya saja telah terjadi perubahan struktur tersier ataupun kwartener, sehingga protein tersebut mengendap. Perubahan struktur tersier albumin ini tidak sanggup diubah kembali ke bentuk semula, ini bisa dilihat dari tidak larutnya endapan albumin itu dalam air.
5. Uji Biuret
Pada percobaan ini, kita ingin membuktikan adanya molekul-molekul peptida dari protein. Adapun hasil yang diperoleh dari percobaan ini ialah hanya zat uji glisin yang tidak mengalami perubahan warna (tetap bening) sesudah penambahan pereaksi Biuret. Diperkirakan glisin merupakan dipeptida, bukan polipeptida. Sedangkan ketiga zat uji lainnya (albumin, gelatin, dan kasein) mengalami perubahan warna yakni menjadi warna ungu.
Adapun yang mengakibatkan glisin bereaksi negatif terhadap pereaksi Biuret lantaran glisin tidak mempunyai ikatan peptida. Berdasarkan teori yang ada, reaksi biuret merupakan reaksi warna untuk peptida dan protein. Peptida dibuat oleh dua molekul asam amino disebut dipeptida. Polipeptida ialah peptida yang milekulnya terdiri dari banyak molekul asam amino. Protein yakni suatu polipeptida yang terdiri atas lebih dari seratus asam amino. Glisin yakni salah satu asam amino esensial dengan rumus berdiri NH2-CH2CO2H. Sedangkan pada albumin, gelatin dan kasein rumus bangunnya lebih kompleks dan mengikat dua atau lebih asam amino esensial, sehingga terbentuk ikatan peptida.
6. Uji Ninhidrin
Pada percobaan ini, kita ingin membuktikan adanya asam amino bebas dalam protein. Adapun hasil yang diperoleh dari percobaan ini ialah pada kasein, reaksi berlangsung negatif yaitu tidak terjadi perubahan warna (tetap bening) sedangkan pada gelatin terbentuk warna yang agak kekuning-kuningan. Ini memperlihatkan bahwa pada kedua zat uji tersebut, hanya gelatin yang mengandung asam amino bebas meski tidak terlalu mencolok warna yang seharusnya ditampilkan, yaitu ungu. Sedangkan pada kedua zat uji lainnya, yakni albumin dan pepton mengalami reaksi aktual terhadap pereaksi Ninhidrin, yakni terjadi perubahan warna (biru kehitaman pada albumin dan ungu kebiruan pada pepton).
Adapun fungsi dari pereaksi Ninhidrin pada uji ini ialah sebagai oksidator yang mereduksi asam amino sehingga menghasilkan senyawa kompleks berwarna biru. Sebelum menghasilkan senyawa berwarna biru, dihasilkan dulu hasil antara yakni hidridantin. Setelah mengalami oksidasi, gugus –COOH (karboksil) dan –NH2 (amina) terpecah menghasilkan NH3 dan asam karboksilat. Dengan pemanasan, Ninhidrin ditambah hidridantin menghasilkan warna biru, dan ada juga yang lepas yaitu asam karboksilat dan CO2.
Menurut teori yang ada, asam amino bebas yakni asam amino di mana gugus aminonya tidak terikat. Semakin banyak Ninhidrin pada zat uji yang sanggup bereaksi, semakin pekat warnanya. Hal ini juga mendasari bahwa uji Ninhidrin sanggup dipakai untuk memilih asam amino secara kuantitatif. Pada praktikum di atas, albumin dan pepton mengalami perubahan warna lantaran sanggup bereaksi dengan Ninhidrin. Hal ini mengambarkan kedua zat uji tersebut mempunyai gugus asam amino bebas. Tapi, hasil yang diperoleh ini tidak sesuai dengan teori. Seharusnya, pepton tidak bereaksi aktual terhadap Ninhidrin. Hasil yang sesuai dengan teori yakni pada gelatin. Gelatin bereaksi aktual terhadap Ninhidrin. Kasein memang tidak sanggup bereaksi dengan Ninhidrin lantaran pada kasein tidak mengandung sedikitnya satu gugus karboksil dan amino yang terbuka. Adapun hal yang mengakibatkan ketidaksesuaian hasil praktikum dengan teori yang ada ialah kemungkinan lantaran ketidaktelitian praktikan pada dikala pemipetan zat uji, sehingga takarannya tidak sesuai dengan yang semestinya. Atau kemungkinan gelatin yang seharusnya menjadi ungu, mengalami denaturasi lantaran terlalu usang dipanaskan, sehingga susah diidentifikasi. Mungkin juga bahannya sudah kadaluarsa.
7. Uji Xantroprotein
Pada percobaan ini, kita ingin membuktikan adanya asam amino tirosin, triptofan, atau fenilalanin yang terdapat dalam protein. Adapun hasil yang diperoleh dari percobaan ini ialah pada zat uji albumin 2%, terjadi perubahan warna menjadi jingga disertai terbentuknya endapan. Ini memperlihatkan bahwa terdapat asam amino pada albumin. Pada gelatin 2%, tidak terjadi perubahan warna (tetap bening). Ini memperlihatkan bahwa tidak terdapat kandungan asam amino pada gelatin. Sedangkan pada kasein 0,5% tidak terjadi perubahan warna (tetap bening). Pada tiroin 2% terjadi perubahan warna menjadi jingga disertai terbentuknya endapan. Ini memperlihatkan bahwa terdapat asam amino pada tirosin.
Berdasarkan teori, ada sebagian peptida dan protein yang mempunyai gugus asam amino berinti benzena. Seperti fenilanalin, tirosin, albumin, triptofan dan lain sebagainya. Reaksi yang terjadi pada uji Xantoprotein ialah nitrasi pada inti benzena yang terdapat pada molekul protein. Reaksi ini aktual untuk protein yang mengandung tirosin, fenilalanin dan triptofan. Reaksi aktual ditandai dengan terbentuknya endapan berwarna putih yang sanggup bermetamorfosis kuning apabila dipanaskan. Pada percobaan yang telah dilakukan, hasil aktual pada uji Xantoprotein terhadap albumin memperlihatkan bahwa terdapat inti benzena, yaitu dengan indikasi terbentuknya lapisan jingga atau kuning jingga. Dan hasil yang diperoleh ini sudah sesuai dengan teori yang ada.
8. Uji Penentuan Titik Isoelektrik
Pada percobaan ini, kita ingin mengetahui titik isoelektrik (pH isoelektrik) dari protein secara kualitatif. Pada percobaan ini, dipakai larutan kasein netral biar larutannya tidak terlalu asam dan tidak terlalu basa. Jenis buffer yang dipakai pada uji ini ialah buffer asam lantaran salah satu faktor yang mensugesti terjadinya denaturasi ialah penambahan asam.
Pengaruh asam terhadap denaturasi ialah adanya ion H+ mengakibatkan sebagian jembatan atau ikatan peptida putus. Ion H+ akan bereaksi dengan gugus COO– membentuk COOH sedangkan sisanya (asam) akan berikatan dengan gugus amino membentuk ikatan, sehingga apabila larutan peptida dalam keadaan isoelektris diberi asam akan mengakibatkan bertambahnya gugus bermuatan yang membentuk afinitas terhadap air dan kelarutan air meningkat meskipun tidak selamanya begitu. Titik isoelektrik juga ada hubungannya dengan denaturasi, pembentukan endapan, dan muatan ion-ion.
Adapun hasil yang diperoleh dari percobaan ini yakni sesudah didiamkan selama 0 menit, pada pH 3,8 terbentuk endapan yang banyak, pada pH 5,0 terbentuk sedikit endapan, pada pH 5,3 lebih sedikit endapan yang terbentuk, dan pada pH 5,9 sangat sedikit endapan yang terbentuk. Hasil ini sama dengan hasil sesudah dilakukan pemanasan.
Adapun hasil yang diperoleh dari percobaan ini yakni sesudah didiamkan selama 30 menit, pada pH 3,8 terbentuk lebih sedikit endapan, pada pH 5,0 terbentuk sedikit endapan, pada pH 5,3 banyak endapan yang terbentuk, dan pada pH 5,9 sangat sedikit endapan yang terbentuk. Hasil ini sama dengan hasil sesudah dilakukan pemanasan.
Dari hasil yang diperoleh sanggup diketahui bahwa yang merupakan pH isoelektrik (pI) pada protein yang diujikan ialah pada pH 3,8 lantaran paling banyak membentuk endapan. Semakin mendekati titik isoelektrik, maka endapan yang terbentuk pun semestinya semakin banyak. Inilah korelasi antara TI dengan endapan.
Endapan menjadi indikator penentuan titik isoelektrik lantaran proses pengendapan protein salah satu caranya sanggup dilakukan dengan adaptasi pH titik isoelektrik protein yang diinginkan. Pada titik isoelektrik, kelarutan protein berkurang hingga minimum dan akan terbentuk endapan. Berdasarkan teori yang ada, pada titik isoelektrik, kasein bersifat hidrofobik, kasein akan berikatan antar muatannya sendiri membentuk lipatan ke dalam sehingga terjadi pengendapan yang relatif cepat. Protein yang terdenaturasi makin berkurang kelarutannya, lantaran pada protein yang terdenaturasi asam amino yang berbentuk ion dwikutub mempunyai muatan netral, pada asam amino yang bergugus dipolar, gugus amino mendapatkan pelengkap sebuah proton, gugus karboksil terdisosiasi sehingga asam amino dalam kondisi netral.
DAFTAR PUSTAKA
Murray, Robert, dkk.. 2009. Biokimia Harper. Jakarta: EGC.
Poedjiadi, Anna dan F. M. Titin Supriyanti. 2009. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta:
Universitas Indonesia.
Pratiwi, Sri Maryati, dkk.. 2007. Biologi untuk Sekolah Menengan Atas Kelas XI. Jakarta: Erlangga.
Sirajuddin, Saifuddin. 2012. Penuntun Praktikum Biokimia. Makassar:
Universitas Hasanuddin.
Tim Dosen Biologi UPT-MKU. 2012. Biologi Manusia. Makassar: Universitas
Hasanuddin.
Wirahadikusumah, Muhammad. 1989. Biokimia Protein, Enzim, dan Asam
Nukleat. Bandung: Institut Teknologi Bandung.
SOAL-JAWABAN
1. Uji Susunan Elementer Protein
1) Pada percobaan, unsur apa yang membedakan albumin dan gelatin?
Jawab:
Pada percobaan uji adanya atom S.
2) Sebutkan jenis asam amino yang mengandung unsur tersebut serta tuliskan struktur kimianya!
Jawab:
1. Alanin CH3 CH CO2H
NH2
2. Sistein CH2 CH CO2H
SH NH2
3) Tuliskan reaksi terbentuknya bacin khas sulfur pada uji adanya atom S!
Jawab:
2H2S (g) + SO2 (aq) 3S(s) + 2H2O(l)
2. Uji Kelarutan Protein
Meskipun protein termasuk senyawa organik, tetapi tidak larut dalam pelarut lemak menyerupai eter atau kloroform. Mengapa?
Jawab:
Karena protein mempunyai rantai karbon yang panjang sehingga sifat asamnya semakin berkurang lantaran semakin sulit melepas proton dan mengakibatkan kelarutannya semakin kecil. Protein mempunyai kemampuan untuk menyerap lemak, oleh alasannya yakni itu protein tidak sanggup larut pada pelarut lemak.
3. Uji Pengendapan Protein dengan Garam
1) Jelaskan mengapa dengan penambahan garam berkonsentrasi tinggi kelarutan protein menjadi berkurang, sehingga sanggup mengendap!
Jawab:
Karena semakin tinggi konsentrasi dan jumlah muatan ionnya, semakin efektif garam mengendapkan protein.
2) Pada percobaan, manakah garam yang lebih efektif untuk mengedapkan protein? Jelaskan!
Jawab:
Garam (NH4)2SO4, karena menghasilkan paling banyak endapan. Garam (NH4)2SO4memiliki berat molekul dan nilai biloks yang paling besar dibandingkan garam yang lain sehingga paling reaktif untuk mengendapkan protein.
3) Apa nama protein serum yang sanggup diendapkan dengan penambahan amonium sulfat jenuh?
Jawab:
Albumin yang termasuk dalam protein globuler.
4) Apa fungsi protein tersebut dalam darah dan dimana disintesis?
Jawab:
Fungsi protein dalam darah sebagai biokatalisator, hemoglobin sebagai pengangkut oksigen, hormon sebagai pengatur metabolisme tubuh, dan antibodi untuk mempertahankan badan dari serangan penyakit.
4. Uji Pengendapan dengan Logam dan Asam Organik
1) Apa yang dimaksud denaturasi irreversible protein? Jelaskan!
Jawab:
Denaturasi irreversible yakni perubahan atau modifikasi struktur molekul protein yang tidak sanggup diubah kembali.
2) Jelaskan mengapa susu atau putih telur sanggup dipakai sebagai antidotum pada keracunan logam-logam berat menyerupai Pb2+ atau Hg2+?
Jawab:
Karena susu atau putih telur mengandung garam-garam logam berat dan asam-asam mineral berpengaruh yang baik dipakai untuk mengendapkan protein.
3) Tuliskan struktur kimia asam sulfosalisilat dan TCA!
Jawab:
Cl
TCA = Cl C CO2H
Cl
5. Uji Biuret
1) Sebutkan perbedaan antara polipeptida dan protein!
Jawab:
Polipeptida merupakan monomer sedangkan protein merupakan polimer.
2) Pada percobaan, manakah yang memperlihatkan hasil negatif pada uji biuret? Mengapa?
Jawab:
Glisin, lantaran glisin merupakan asam amino bebas yang tidak mempunyai satu atom karbon asimetris.
6. Uji Ninhidrin
1) Apakah reaksi ninhidrin sanggup dipakai untuk memilih asam amino secara kuantitatif? Jelaskan!
Jawab:
Ya, ninhidrin suatu oksidator sangat berpengaruh yang sanggup mengakibatkan terjadinya dekarboksilasi oksidatif asam α-amino. Ninhidrin yang tereduksi, kemudian bereaksi dengan amino yang lepas membentuk kompleks biru ungu. Intensitas warna biru ungu yang dihasilkan dalam keadaan baku merupakan dasar bagi ter kuantitatif yang sangat mempunyai kegunaan untuk asam amino dan amina-amina yang bukan asam α-amino.
2) Tuliskan struktur kimia asam amino Prolin dan Hidroksiprolin!
Jawab:
A.Prolin
CO2H
B. Hidroksiprolin H C CH2
H2C CH COOH
N
H
7. Uji Xantroprotein
1) Pada percobaan, manakah yang memperlihatkan hasil aktual terhadap uji Xantroprotein? Mengapa?
Jawab :
Albumin 2% dan Tirosin 2%, lantaran terbentuk lapisan berwarna jingga. Hal ini terjadi lantaran adanya senyawa nitro yang terbentuk dari hasil hidrolisis ambumin dan tirosin dengan HNO3 yang terionisasi.
2) Tuliskan stuktur kimia asam amino Fenilalanin dan Triptofan!
Jawab:
a. Fenilalanin CH2 CH CO2H
NH2
b. Triptofan CH2 CH CO2H
N NH2
8. Uji Penentuan Titik Isoelektrik
1) Pada pH berapa diperoleh pengendapan kasein maksimal? Mengapa?
Jawab:
Pada pH 3,8, lantaran terjadi gerak elektrostatis (gaya tolak menolak) pada larutan kasein tersebut pada suasana pH 3,8 kasein bermuatan netral.
2) Konfirmasikan apakah sesuai dengan pI kasein dalam tabel. Jelaskan!
Jawab:
Pada pH 5,3. Karena sesudah pemanasan, pH 5,3 menghasilkan larutan paling keruh dan ada endapan sedangkan pada pH 3,8 sebelum pemanasan terbentuk paling banyak endapan tetapi sesudah pemanasan menghasilkan larutan yang sedikit keruh dan terdapat endapan.
3) Sebutkan nama lain larutan buffer!
Jawab: larutan penyangga
4) Apa fungsi larutan tersebut?
Jawab:
Larutan buffer berfungsi untuk menjaga (mempertahankan) pHnya dari penambahan asam, basa maupun pengenceran oleh air.
5) Sebutkan komposisi larutan, yaitu terdiri atas jenis senyawa apa saja!
Jawab :
Larutan buffer terdiri dari garam dan asam lemah juga basa.
Sumber http://agronomiunhas.blogspot.com
0 Response to "Uji Kelarutan Protein"
Posting Komentar