90725517-protein

Laporan Praktikum Biokimia

PARAREL

ASAM AMINO DAN PROTEIN

Disusun oleh:

Kelompok 10

Dini Adani Putri / 1106067040

Maria Septia Bintang / 1106067482

Nurul Jasmine F. / 1106067684

Siti Lathifah N.A. / 1106067324

DEPARTEMEN FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK

2012

I. Tujuan Percobaan

1. Mengetahui cara identifikasi asam amino dan protein.

2. Mengetahui sifat dan reaksi dari berbagai asam amino.

II. Teori Dasar

Protein merupakan molekul besar (berat molekulnya dapat sampai beberapa

juta). Terdapat dalam seluruh sel tubuh. Protein tersusun atas kira-kira 20

macam asam amino yang berikatan satu sama lain dengan ikatan peptida

yang dibentuk antara gugus karboksil asam amino dengan gugus amino dari

asam amino berikutnya. Protein pada umumnya diklasifikasikan atas daya

larut dan komposisi kimianya.

Simple Protein:

Merupakan protein yang hanya mengandung 1-alfa-asam amino atau

derivatnya. Beberapa contoh Simple Protein antara lain adalah: Albumin,

Globulin, Glutein, Protamin, Albuminoid, Histon, dll.

Conjugated Protein:

Merupakan protein yang bergabung dengan zat yang bukan protein. Zat

yang bukan protein ini disebut gugus prostetik. Beberapa contoh Conjugated

Protein antara lain: nukleoprotein, glikoprotein, fosfoprotein, lipoprotein,

dan metalloprotein, dll.

Asam amino dan protein secara umum mempunyai sifat-sifat fisik yang

sama. Sebagai contoh, asam amino maupun protein mempunyai gugus asam

dan basa. Kelarutan protein dalam air juga berbeda, tergantung dari

banyaknya ion positif dan ion negative yang terdapat dalam protein. Protein

bila dihidrolisis akan terurai menjadi beberapa jenis asam amino. Aktivitas

biologis protein tergantung dari bentuk tiga dimensi asam-asam amino

penyusunnya. Destruksi atas bentuk tiga dimensi suatu protein disebut

denaturasi. Bentuk tiga dimensi tergantung atas ikatan hydrogen, ikatan

interionik (jembatan garam) dan ikatan disulfide. Suatu agent/zat-zat tertentu

yang dapat berinteferensi dengan ikatan-ikatan tersebut dapat mendenaturasi

suatu protein. Perubahan-perubahan yang terjadi pada protein akibat

denaturasi antara lain adalah berkurangnya daya larut protein, hilangnya

aktivitas protein (khusunya untuk enzim dan hormone), berubah atau

hilangnya sifat antigen.

Asam amino dapat digolongkan menjadi 7 golongan atas dasar struktur

rantai samping R.

Rumus umum asam amino

COOH

|

H2N — C —H

|

R

Golongan tersebut adalah:

1. Asam amino dengan rantai samping alifatik, misalnya glisin, alanin,

valin, leusin, dan isoleusin.

2. Asam amino dengan rantai samping yang mengandung gugus

hidroksil, misalnya serin, treonin, dan tirosin.

3. Asam amino dengan rantai samping yang mengandung sulifur,

misalnya sistein dan metionin.

4. Asam amino dengan rantai samping yang mengandung gugus asam

atau amida, misalnya asam aspartat, asparagin, asam glutamat, dan

glutamin.

5. Asam amino dengan rantai samping yang mengandung gugus basa,

misalnya arginin, lisin, dan histidin.

6. Asam amino dengan rantai samping yang mengandung cincin

aromatik, misalnya fenil alanin, tirosin, dan triptofan.

7. Asam amino lain, misalnya prolin dan 4-hidroksiprolin.

Asam amino yang tidak terdapat dalam molekul protein, misalnya beta

alanin, taurin, gamma amino butirat, ornitin, dan sitrulin.

Sifat-sifat asam amino :

1. kristal putih yang larut dalam asam dan alkali kuat,

2. Beberapa mempunyai rasa manis, misalnya glisin, alanin, serin,

dan prolin; rasa tawar, misalnya triptofan dan leusin; dan rasa

pahit, misalnya arginin,

3. mempunyai atom C asimetris (kecuali glisin) sehingga

mempunyai keaktifan optic

4. Bersifat amfoter.

5. Pada pH isoelektrik, tidak bergerak di dalam medan listrik.

Asam amino yang diperlukan oleh tubuh dibagi ke dalam 2 kelompok:

1. Asam amino esensial, yaitu asam amino yang tidak dapat

disintesis oleh tubuh sehingga mutlak didapat dari makanan.

Contohnya adalah triptofan, fenil alanin, lisin, treonin, valin,

metionin, leusin, dan isoleusin.

2. Asam amino non-esensial, yaitu asam amino yang dapat

disintesis oleh tubuh. Asam amino ini juga terdapat dalam

makanan sebagai sumber nitrogen.

Berikut adalah uji-uji yang biasa dilakukan pada asam amino dan protein:

a. Test Millon

Reaksi ini disebabkan oleh derivat-derivat monofenol seperti tirosin.

Pereaksi yang digunakan adalah larutan ion merkuri/merkuro dalam

asam nitrat/nitrit. Warna merah yang terbentuk mungkin disebabkan oleh

garam merkuri dari tirosin yang ternitrasi.

b. Test Hopkins-Cole

Pereaksi yang digunakan mengandung asam diglioksilat. Triptofan

berkondensasi dengan aldehida, dan dengan asam pekat membentuk

kompleks berwarna dari jenis asam 2,3,4,5-tetrahidro-karbolin-4-

karboksilat.

c. Test Ninhidrin

Semua asam amino alfa bereaksi dengan ninhidrin membentuk aldehida

dengan satu atom C lebih rendah dan melepaskan NH3 dan CO2.

Disamping itu, terbentuk kompleks berwarna biru yang disebabkan oleh

2 molekul ninhidrin yang bereaksi dengan NH3 setelah asam amino

tersebut dioksidasi. Garam-garam ammonium, amina, peptida, dan

protein juga bereaksi tetapi tanpa melepaskan CO2 dan NH3.

d. Test Biuret

Merupakan test umum yang baik untuk protein. Warna yang terbentuk

kemungkinan berasal dari kompleks antara ion Cu++ dengan gugus –CO

dan –NH ikatan peptida dalam suatu alkalis.

e. Test Xanthoprotein

Reaksi ini berdasarkan nitrasi inti benzen yang terdapat dalam molekul

protein. Senyawa nitro yang terbentuk berwarna kuning dan dalam

lingkungan alkalis ia terionisasi dengan bebas dan warnanya menjadi

lebih tua atau menjadi jingga.

III. Alat dan Bahan

Alat :

- Tabung reaksi

- Rak Penangas air

- Beaker glass

- Kertas saring

- Pembakar

spiritus

- Batang pengaduk

- Pipet tetes

- Gelas ukur

- Corong kaki tiga

Bahan :

• Larutan albumin

2 %

Serbuk albumin

Larutan putih

telur

Larutan

kasein2%

Larutan fenol

2%

Larutan (NH4)

2SO4

Pereaksi Millon

Pereaksi

Hopkins-Cole

Pereaksi

ninhidrin 0,1%

H2SO4 pekat

Larutan NaOH

10%

Larutan CuSO4

Urea

HNO3 pekat

NaOH atau

NH4OH pekat

HgCl2 2%

Pb-asetat 2%

FeCl3 2%

IV. Cara Kerja

1. Test Millon

Tambahkan 5 tetes pereaksi Millon ke dalam tabung reaksi yang telah

berisi 3 ml albumin, kasein, fenol 2% dan putih telur. Panaskan

campuran dengan hati-hati. Warna merah menyatakan hasil positif, jika

reagen yang digunakan terlalu banyak maka warna akan hilang dengan

pemanasan.

Pertanyaan :

Apa yang terjadi jika garam merkuri ditambahkan ke dalam

protein?

Mengapa larutan protein terkoagulasi?

2. Test Hopkins – Cale

Campurlah 2 ml larutan albumin 2%, kasein, dan putih telur dengan

larutan Hopkins-Cole. Tambahkan dengan hati-hati melalui dinding

tabung asam sulfat pekat. Amati warna yang terbentuk pada pertemuan

kedua cairan.

Pertanyaan :

Protein apa yang tidak memberikan warna positif?

3. Test Ninhidrin

Dalam tabung reaksi yang berisi larutan (NH4)2SO4, albumin 2%,

kasein 2%, dan putih telur ditambah 0,5 ml larutan Ninhidrin 0,1%.

Letakkan pada pemanas air mendidih selama 10 menit.

Pertanyaan :

Warna apa yang terbentuk?

Gugus apa yang memberikan uji positif?

4. Test Biuret

Campurlah 2 ml larutan albumin 2% dengan 2 ml NaOH 10%

dan tambahkan setetes larutan CuSO4. Campurlah dengan baik,

jika belum terbentuk warna tambahkan lagi setetes atau 2 tetes

CuSO4. Ulangi test ini dengan larutan kasein dan putih telur.

Isilah tabung reaksi dengan sedikit urea, panaskan di atas api

kecil sehingga zat tersebut mencair dan terbentuk gelembung-

gelembung gas (hati-hati jangan sampai mengarang) perhatikan

bau gas yang terbentuk. Larutkan isi tabung tersebut dengan air

dan lakukan test Biuret seperti di atas.

Pertanyaan :

Warna apa yang terjadi?

Mengapa harus dihindari kelebihan CuSO4?

Tuliskan reaksi pembentukan biuret dari urea

5. Test Xanthoprotein

Campurlah 2 ml larutan albumin 2% dengan 1 ml HNO3 pekat.

Perhatikan terbentuknya endapan berwarna putih. Panaskan hati-hati,

endapan akan larut kembali dan larutan tersebut akan berubah menjadi

kuning. Dinginkan di bawah kran dan dengan hati-hati (tetes demi tetes)

tambahkan dengan larutan alkali pekat (NaOH atau NH4OH). Ulangi

percobaan larutan kasein, larutan fenol 2%, dan larutan putih telur.

Pertanyaan :

Apa yang terjadi?

6. Pengaruh Logam Berat

Ke dalam 3 ml larutan albumin 2% da larutan putih telur ditambahkan 5

tetes larutan HgCl2 2%. Ulangi percobaan dengan menggunakan Pb-

asetat 2% dan FeCl3 2%.

Pertanyaan :

Apa yang terbentuk?

Terangkan terhadap keracunan, apakah putih telur

digunakan sebagai antidotum

7. Koagulasi Protein dengan Pemanasan

Isilah 2 tabung reaksi dengan 50 mg serbuk albumin. Tambahkan 5 ml

air pada salah satu tabung. Letakkan kedua tabung pada pemanas air

mendidih dengan sering-sering mengocoknya selama 15 menit, Angkat

keduanya, dinginkan dan tambahkan dengan 5 ml air pada tabung yang

berisi albumin kering. Kocok keduanya lalu saring, Pada filtrat lakukan

test Biuret.

Pertanyaan :

Perlukah air pada koagulasi protein dengan pemanasan?

VII. Hasil Pengamatan

1. Test Millon

Larutan Hasil Keterangan Kesimpulan

Kasein

(+)

Endapan kasein

berwarna kemerahan

setelah pemanasan

Terdapat gugus

fenol

Putih Telur

(+)

Terdapat koagulan

sebelum pemanasan;

terdapat warna merah

setelah pemanasan

Terdapat gugus

fenol

Albumin

(+)

Terdapat koagulan

sebelum pemanasan;

berwarna merah setelah

pemanasan

Terdapat gugus

fenol

Fenol (+)

Berwarna merah muda

tipis setelah pemanasan

Terdapat gugus

fenol

Karena test ini ditujukan untuk menguji adanya gugus –OH pada larutan,

dan hasil pengamatan pada keempat larutan menunjukkan hasil yang

positif, maka dapat disimpulkan bahwa semua larutan (kasein, albumin,

putih telur dan fenol) memiliki gugus –OH dalam rantai molekulnya.

Khusus untuk putih telur dan albumin, terjadi koagulasi protein saat

ditambahkan dengan pereaksi millon sebelum dipanaskan.

2. Test Hopkins-Cale

Larutan uji Larutan uji +H2SO4+ larutan Hopskins-Cole Hasil uji

Albumin 2 % Bagian atas putih, bagian bawah bening terdapat

sedikit warna ungu

+

Kasein Bagian atas putih, bagian bawah ungu ++

Putih telur Cincin ungu di bawah merata +++

3. Test Ninhidrin

Larutan Hasil Keterangan Kesimpulan

Kasein (+) Endapan kasein

berwarna biru setelah

pemanasan

Terdapat ikatan

peptida

(NH4)2SO4 (-) Tidak terjadi

perubahan warna

setelah pemanasan

Tidak ada ikatan

peptida

Albumin (+) Larutan berubah

warna menjadi biru

setelah pemanasan

Terdapat ikatan

peptida

Putih Telur (+) Terdapat warna

kebiruan pada putih

telur setelah

pemanasan

Terdapat ikatan

peptida

Test ini ditujukan untuk menguji keberadaan ikatan peptida di dalan

larutan. Jadi, hanya larutan yang mengandung ikatan peptida yang

menunjukkan hasil positif pada uji ini, seperti kasein, albumin dan putih

telur. Sedangkan (NH4)2SO4 menunjukkan hasil negatif yang berarti

bahwa tidak terdapat ikatan peptida pada larutan (NH4)2SO4.

4. Test Biuret

Larutan uji Larutan uji+ NaOH + CuSO4 Hasil Uji

Albumin 2% Ungu pekat +

Kasein Ungu muda dengan endapan biru +

Putih telur Ungu pekat +

Urea Ungu muda +

5. Test Xanthoprotein

Sebelum Dipanaskan

Larutan Setelah ditambahkan HNO3

Albumin 2% Terbentuk endapan putih

Kasein Tabung menjadi panas, terdapat serbuk-serbuk

kuning

Putih telur Tabung menjadi panas, terbentuk endapan

kuning

Fenol Tabung menjadi panas, warna berubah menjadi

coklat teh

Setelah Dipanaskan

Larutan Hasil

Albumin 2% Endapan larut, larutan berubah menjadi kuning

Kasein Terbentuk cincin kuning, lama kelamaan

cincin hilang dan hanya ada endapan kuning

Putih telur Menggumpal, terdapat cairan kuning di bagian

bawah tabung

Fenol Terdapat gumpalan kuning orange kemerahan

Setelah Didinginkan dan ditambah NH4OH

Keempat tabung menjadi panas saat ditambahkan NH4OH. Pada

masing-masing tabung terbentuk 2 lapisan.

Larutan Lapisan atas Lapisan bawah

Albumin 2% Warna kuning bening Warna putih bening

lebih pekat

Kasein Warna kuning bening

tapi lebih kuning

daripada albumin

Warna putih

kekuningan, terdapat

bau menyengat

Putih telur Warna coklat teh Warna kuning

Fenol Warna oranye Warna kuning agak

kehijauan dan bening,

di tengah-tengah

lapisan terdapat warna

oranye lebih tua

6. Pengaruh Logam Berat

Pengamatan:

HgCl2 2 %

Pb Asetat 2

% FeCl3 2%

Albumin Putih susu,

terdapat

gumpalan di

dasar

(+)

Putih susu,

terdapat

gumpalan

melayang

(+)

Jingga

transparant

(warna FeCl3

2%)

(-)

Putih telur

Gumpalan

putih

(+)

Gumpalan

putih

(+)

Tidak

bercampur

dengan putih

telur

(-)

7. Koagulasi Protein dengan Pemanasan

Albumin Basah Albumin Kering

Ungu transparan cerah

(++ ikatan peptida)

Ungu transparan gelap

(+ ikatan peptida)

Koagulasi dan denaturasi protein merupakan hal yang berbeda.

Koagulasi adalah proses penggumpalan protein, sedangkan denaturasi

adalah inaktivasi protein. Pemberian panas pada protein dapat

menyebabkan putusnya ikatan hidrogen sehingga menyebabkan

koagulasi terjadi. Protein kering (tanpa air) dengan pemanasan akan

terjadi denaturasi tetapi tidak terjadi koagulasi. Denaturasi tidak selalu

disertai dengan koagulasi.

V. Pembahasan dan Menjawab Pertanyaan

1. Test Millon

Test Millon merupakan test untuk menguji keberadaan gugus –OH dalam

larutan yang diuji. Semua larutan uji menunjukkan hasil positif yang

menandakan bahwa semua larutan uji memiliki gugus –OH dalam rantai

molekulnya. Penyebab munculnya warna merah yang menunjukkan hasil

positif, diperkirakan akibat garam merkuri dari tirosin yang ternitrasi.

Hal yang perlu diperhatikan dalam test ini adalah, jangan terlalu banyak

mencampurkan reagen dengan larutan uji karena akan menyebabkan

warna merah akan hilang pada pemanasan.

Jawaban Pertanyaan

1. Protein akan terkoagulasi dan membentuk endapan berwarna putih

pada larutan uji (seperti yang terjadi pada larutan albumin dan putih

telur).

2. Larutan protein yang ditambahkan garam merkuri akan terkoagulasi

karena protein akan mengalami destruksi bentuk tiga dimensi dari

rantai polipeptida yang ikatannya akan pecah tanpa mengakibatkan

pemecahan ikatan kovalen dari ikatan peptidanya.

2. Test Hopkins-Cale

Jawaban Pertanyaan

Yang tidak memberikan hasil uji positif : Tidak ada

Pembahasan

Pereaksi Hopkins-Cole terdiri dari asam glioksilat (CHO.COOH)

dalam H2SO4 (p). Triptofan diduga berkondensasi dengan aldehida ini,dan

dengan asam pekat membentuk kompleks berwarna dari jenis asam

2,3,4,5-tetrahidro-β-karbolin-4-karboksilat.

Hasil positif (membentuk cincin ungu) diberikan oleh ketiga larutan

uji, yaitu albumin, kasein, dan putih telur. Hasil tersebut menunjukkan

bahwa dalam ketiga zat terdapat asam amino triptofan. Warna ungu

diberikan oleh gugus indol yang terdapat dalam triptofan.

Reaksi dari test Hopkins-Cole yaitu:

NH

H2C

HC COOH

NH2+

C

C

H

O

O

H

NH

H HH

COOH

N

H H

H

Triptofan Asam GlioksilatAsam 2,3,4,5-tetrahidrokarbolin-4-karboksilat

3. Test Ninhidrin

Test Nihidrin merupakan test yang bertujuan untuk menguji ada tidaknya

ikatan peptida dalam larutan uji. Hasil positif ditunjukkan dengan

munculnya kompleks berwarna biru setelah larutan uji yang telah

dicampur dengan larutan nihidrin dipanaskan selama 10 menit. Larutan uji

yang menunjukkan hasil positif adalah kasein, albumin dan putih telur.

Sedangkan (NH4)2SO4 menunjukkan hasil negatif yang berarti bahwa

(NH4)2SO4 tidak memiliki ikatan peptida pada rantai molekulnya.

Jawaban Pertanyaan

1. Warna yang terbentuk adalah warna biru

2. Uji positif terjadi pada larutan yang mengandung ikatan peptida yaitu

ikatan antara C yang berasal dari gugus karboksil dan N yang berasal

dari gugus NH2.

4. Test Biuret

Jawaban Pertanyaan

1. Terbentuk warna : ungu

2. Kelebihan CuSO4 harus dihindari karena :

Cu merupakan logam berat. Jika penggunaannya terlalu banyak

maka albumin akan terdenaturasi membentuk koagulan.

Pada suasana alkalis akan terbentuk Cu(OH)2 dari reaksi :

Cu2+

+ 2OH- Cu(OH)2 (ungu)

Cu2+

berwarna biru intensif, jika berlebihan akan mengakibatkan

warna ungu terkalahkan sehingga hasilnya negatif

3. Reaksi pembentukan Biuret dari urea

CO(NH2)2 + NaOH + CuSO4 kompleks Cu

Pembahasan

Berdasarkan hasil percobaan, albumin, kasein, dan putih telur

memberikan warna ungu (hasil positif). Warna ungu yang terbentuk adalah

senyawa biuret. Oleh karena itu dapat dikatakan bahwa albumin, kasein,

dan putih telur memiliki paling sedikit dua ikatan peptida.

Urea bukan merupakan protein, namun karena urea mengandung gugus

–NH2 (amin) yang mempunyai kesamaan dengan gugus protein sehingga

membentuk warna ungu sebagai hasil reaksi antara Cu2+

dengan –NH.

Oleh karena itu urea memberikan hasil positif pada uji biuret. Pada

pemanasan urea terbentuk gelembung gas dan mengeluarkan bau amoniak

yang sangat menyengat.

5. Test Xanthoprotein

Pereaksi Xanthoprotein terdiri dari HNO3 pekat panas. Reaksi ini digunakan

untuk asam amino tirosin, triptofan dan fenilalanin.

Hasil positif ditunjukkan dengan terbentuknya warna kuning. Reaksi ini

berdasarkan nitro inti benzene yang terdapat dalam molekul protein. Senyawa

nitro yang terbentuk berwarna kuning dan dalam lingkungan alkalis akan

terionisasi dengan bebas dan warnanya menjadi lebih tua. Berdasarkan hasil

percobaan, albumin, kasein, putih telur, dan fenol memberikan hasil positif

(terbentuk warna yang tadinya kuning menjadi lebih tua). Hal ini menunjukkan

bahwa keempat larutan uji tersebut memiliki inti benzene. Reaksi ini berdasarkan

nitrasi inti benzene yang terdapat dalam molekul protein. Protein dan asam amino

yang mengandung cincin fenil akan membentuk senyawa berwarna kuning ketika

asam nitrat pekat digunakan. Produk berwarna kuning pada penambahan asam

nitrat adalah tes untuk kehadiran tirosin dan triptofan (cincin fenil) dalam protein.

6. Pengaruh Logam Berat

Logam berat akan bereaksi dengan albumin sehingga terbentuk logam proteinat

hasil dari pecahan atau gumpalan protein karena adanya keracunan.

Putih telur mengandung albumin sehingga hanya sebagian dari putih telur yang

bereaksi dengan logam berat. Reaksi tersebut menyebabkan terjadinya gumpalan

dalam putih telur (tak semua bagian putih telur bereaksi)

Garam-garam dari logam berat seperti Hg2+, Ag+ dan Pb2+ dapat berikatan

dengan gugus –SH dari protein. Disamping itu dapat membentuk ikatan yang

sangat kuat dengan gugus –COO- dari asam aspartat dan asam glutamate yang

terdapat dalam molekul protein pecah sehingga proteinnya sendiri akan

mengendap. Dengan terjadinya pengendapan atau disebut juga koagulasi, protein

mengalami perubahan konformasi serta posisinya sehingga aktivitasnya berkurang

atau kemampuannya untuk menunjang aktivitas organ tubuh tertentu akan hilang.

Berdasarkan hasil percobaan, pada albumin dan putih telur dengan logam Hg dan

Pb akan terjadi koagulasi, tapi dengan logam Fe tidak terjadi koagulasi.

7. Koagulasi Protein dengan Pemanasan

Serbuk albumin yang ditambah air sebelum pemanasan sudah mengalami

koagulasi, namun pada serbuk albumin yang tidak ditambahkan air, koagulasi

tidak terjadi walaupun sudah dipanaskan. Baru setelah ditambah air, koagulasi

dapat terjadi. Dari serbuk albumin yang ditambahkan air, setelah ditambahkan

pereaksi biuret terbentuk warna ungu yang lebih muda dibandingkan dengan

albumin yang dipanaskan tanpa air.

VI. Daftar Pustaka

Association of Medical Officers of Asylums and Hospitals for the Insane

(London, England), Medico-psychological Association of Great Britain

and Ireland, Royal Medico-psychological Association. 1942. The Journal

of mental science, Volume 88. University of California

Fessenden. 1986. Kimia Organik Jilid 2. Jakarta : Erlangga

Murray RF, Granner OK, Rodwell V. Biokimia Harper. Penerbit Buku

Kedokteran EGC. Jakarta, 1995.

LAMPIRAN

Pengaruh Logam Berat Metoda

Koagulasi Protein dengan Pemanasan

Kasein albumin putih telur (test Hopkins-Cole)

Albumin putih telur kasein (Test Biuret)

Urea (Test Biuret)

Kasein , albumin , putih telur , fenol (Test Xanthoprotein)

NH4 Kasein albumin putih telur

(Test Ninhidrin)