asam amino merupakan unit pembangun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida pada setiap...
Post on 13-Aug-2015
40 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Asam amino merupakan unit pembangun protein yang dihubungkan melalui
ikatan peptida pada setiap ujungnya. Protein tersusun dari atom C, H, O, dan
N, serta kadang-kadang P dan S. Dari keseluruhan asam amino yang terdapat
di alam hanya 20 asam amino yang yang biasa dijumpai pada protein.
Gambar 1. Struktur molekul asam amino
Dari struktur umumnya, asam amino mempunyai dua gugus pada tiap
molekulnya, yaitu gugus amino dan gugus karboksil, yang digambarkan
sebagai struktur ion dipolar. Gugus amino dan gugus karboksil pada asam
amino menunjukkan sifat-sifat spesifiknya. Karena asam amino mengandung
kedua gugus tersebut, senyawa ini akan memberikan reaksi kimia yang yang
mencirikan gugus-gugusnya. Sebagai contoh adalah reaksi asetilasi dan
esterifikasi. Asam amino juga bersifat amfoter, yaitu dapat bersifat sebagai
asam dan memberikan proton kepada basa kuat, atau dapat bersifat sebagai
basa dan menerima proton dari basa kuat.
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.
Melalui 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.
Tujuan Percobaan
Percobaan ini bertujuan untuk mempelajari beberapa reaksi uji terhadap asam
amino dan protein.
Bahan dan Alat
Alat-alat yang digunakan adalah tabung reaksi, gelas piala, pipet tetes, pipet
Mohr, kertas saring, corong, dan penangas air. Sementara bahan-bahan yang
digunakan adalah albumin, gelatin, kasain, pepton, fenol, pereaksi millon,
pereaksi Hopkins cole, pereaksi biuret, ninhidrin, H2SO4, NaOH, HNO3,
CuSO4, HgCl2, AgNO3, (NH4)2SO4, HCl, Pb-asetat, etanol, asam asetat, dan
buffer asetat pH 4,7.
Prosedur Percobaan
Uji Millon. Sebanyak 5 tetes pereaksi Millon ditambahkan ke dalam 3 mL
larutan protein, dipanaskan. Uji dilakukan terhadap larutan albumin 2%,
gelatin 2%, kasein 2%, pepton 2%, dan fenol 2%.
Uji Hopkins-Cole. Sebanyak 2 mL larutan protein dicampur dengan pereaksi
Hopkins-Cole dalam tabung reaksi. Ditambahkan 3 mL H2SO4 pekat melalui
dinding tabung sehingga membentuk lapisan dari cairan. Didiamkan, setelah
beberapa detik akan terbentuk cincin violet (ungu) pada pertemuan kedua
lapisan cairan, apabila positif mengandung triptofan. Uji dilakukan terhadap
larutan albumin 2%, gelatin 2%, kasein 2%, dan pepton 2%.
Uji Ninhidrin. Sebanyak 0.5 mL larutan ninhidrin 0.1% ditambahkan ke dalam
3 mL larutan protein. Dipanaskan selama 10 menit, diamati perubahan warna
yang terjadi. Uji dilakukan terhadap larutan albumin 0.02%, gelatin 0.02%,
kasein 0.02%, dan pepton 0.02%.
Uji belerang. Sebanyak 2 mL larutan protein ditambah 5 mL NaOH 10%,
dipanaskan selama 5 menit. Kemudian ditambah 2 tetes larutan Pb-asetat 5%,
pemanasan dilanjutkan, diamati warna yang terjadi. Uji dilakukan terhadap
larutan albumin 0.02%, gelatin 0.02%, kasein 0.02%, dan pepton 0.02%.
Uji Xanthoproteat. Sebanyak 2 mL larutan protein ditambahkan 1 mL HNO3
pekat, dicampur, kemudian dipanaskan, diamati timbulnya warna kuning tua.
Didinginkan, ditambahkan tetes demi tetes larutan NaOH pekat sampai larutan
menjadi basa. Diamati perubahan yang terjadi. Uji dilakukan terhadap larutan
albumin 2%, gelatin 2%, kasein 2%, pepton 2%, dan fenol 2%.
Uji Biuret. Sebanyak 3 mL larutan protein ditambah 1 mL NaOH 10% dan
dikocok. Ditambahkan 1-3 tetes larutan CuSO4 0.1%. Diamati timbulnya warna.
Pada pengendapan protein oleh logam, oleh garam, oleh alkohol, uji koagulasi
dan denaturasi protein. Kedalam 3 ml albumin ditambahkan 5 tetes larutan
HgCl2 2%, percobaan diulangi dengan larutan Pb-asetat 5%, dan AgNO3 5%.
Sepuluh ml larutan protein dijenuhkan dengan amonium sulfat yang
ditambahkan sedikit demi sedikit, kemudian diaduk hingga mencapai titik
jenuh dan disaring. Lalu diuji kelarutannnya dengan ditambahkan air, untuk
endapan diuji dengan pereaksi Millon dan filtrat dengan pereaksi biuret.
Ditambahkan 2 tetes asam asetat 1 M ke dalam tabung yang berisi 5 ml larutan
protein, kemudian tabung tersebut diletakkan dalam air mendidih selama 5
menit. Lalu diambil endapan dengan batang pengaduk, untuk endapan diuji
kelarutannya dengan air , sementara endapan dengan pereaksi Millon.
Disiapkan 3 tabung reaksi, tabung pertama diisi campuran sebagai berikut ; 5
ml larutan albumin, 1 ml HCl 0,1 M dan 6 ml etanol 95%. Ke dalam tabung
kedua dimasukkan5 ml larutan albumin, 1 ml NaOH 0,1 M dan 6 ml etanol
95%. Ke dalam tabung ketiga 5 ml larutan albumin, 1 ml buffer asetat ph 4,7
dan 6 ml etanol 95%.
Pada percobaan denaturasi protein siapkan 3 tabung reaksi, tabung reaksi
pertama diisi 9 ml larutan albumin dan 1ml HCl 0,1 M, tabung reaksi kedua 9
ml larutan albumin dan 1 ml NaOH 0,1 M dan kedalam tabung reaksi ketiga
ditambahkan hanya 1 ml buffer asetat pH 4,7.
Data dan Hasil Pengamatan
Tabel 1. berbagai uji kualitatif pada beberapa larutan protein
Keterangan:
(-) = uji negatif
(+) = uji positf (Millon: larutan berwarna merah, terbentuk garam merkuri dari
tirosin yang ternitrasi; Hopkins-Cole: terbentuk cincin violet, adanya triptofan;
Ninhidrin: terbentuk warna biru, khusus untuk prolin dan hidroksiprolin
berwarna kuning; Belerang: terbentuk garam PbS berwarna hitam;
Xanthoproteat: terbentuk warna kuning tua, adanya gugus benzena; dan
Biuret: terbentuk warna violet).
Tabel 2. Pengaruh penambahan logam berat pada albumin
Keterangan: (+) = terbentuk endapan
Tabel 3. Pengendapan protein oleh garam (NH4)2SO4
Tabel 4. Uji Koagulasi pada protein
Tabel 5. Pengendapan protein oleh alkohol
Keterangan:
tabung I berisi 5 ml albumin, 1 ml HCl 0,1 M dan 6 ml etanol 95 %
tabung II berisi 5 ml albumin, 1 ml NaOH 0,1 M dan 6 ml etanol 95%
tabung III berisi 5 ml albumin, 1 ml buffer asetat pH 4,7 dan 6 ml etanol
95%
(+): Terbentuk endapan
(-): Tidak terbentuk endapan
Tabel 6. Denaturasi protein oleh penambahan berbagai senyawa
Keterangan:
tabung I berisi 9 ml albumin, 1 ml HCl 0,1 M
tabung II berisi 9 ml albumin, 1 ml NaOH 0,1 M
tabung III berisi 1 ml buffer asetat pH 4,7
(+): Terbentuk endapan
(-): Tidak terbentuk endapan
Pembahasan
Pada berbagai uji kualitatif yang dilakukan terhadap beberapa macam protein,
semuanya mengacu pada reaksi yang terjadi antara pereaksi dan komponen
protein, yaitu asam amino tentunya. Beberapa asam amino mempunyai reaksi
yang spesifik pada gugus R-nya, sehingga dari reaksi tersebut dapat diketahui
komponen asam amino suatu protein.
Prinsip dari uji millon adalah pembentukan garam merkuri dari tirosin yang
ternitrasi. Tirosin merupakan asam amino yang mempunyai molekul fenol pada
gugus R-nya, yang akan membentuk garam merkuri dengan pereaksi millon.
Dari hasil percobaan, diketahui bahwa protein albumin dan kasein
mengandung Tirosin sebagai salah asam amino penyusunnya, sedangkan
gelatin dan pepton tidak. Fenol dalam hal ini digunakan sebagai bahan
percobaan karena Tirosin memiliki molekul fenol pada gugus R-nya. Di sini, uji
terhadap fenol negatif, walaupun secara teori tidak. Alasan yang mungkin
untuk hal ini adalah kesalahan praktikan dalam bekerja.
Pada uji Hopkins cole, uji positif ditunjukkan oleh albumin, gelatin, kasein, dan
pepton, dengan ditunjukkan oleh adanya cincin berwarna ungu. Uji ini spesifik
untuk protein yang mengandung Triptofan. Triptofan akan berkondensasi
dengan aldehid bila ada asam kuaat sehngga membentuk cincin berwarna
ungu.
Protein yang mengandng sedikitnya satu gugus karboksil dan gugus asam
amino bebas akan bereaksi dengan ninhidrin membentuk persenyawaan
berwarna. Uji ini bersifat umum untuk semua asam amino, dan menjadi dasar
penentuan kuantitatif asam amino. Pada uji ini, hanya kasein yang
menunjukkan uji negatif terhadap ninhidrin. Hal ini disebabkan karena pada
kasein tidak mengandung sedikitnya satu gugus karboksil dan amino yang
terbuka.
Sistein dan Metionin merupakan asam amino yang mengandung atom S pada
molekulnya.. Reaksi Pb-asetat dengan asam-asam amino tersebut akan
membentuk endapan berwarna kelabu, yaitu garam PbS. Penambahan NaOH
dalam hal ini adalah untuk mendenaturasikan protein sehingga ikatan yang
menghubungkan atom S dapat terputus oleh Pb-asetat membentuk PbS. Dari
semua bahan yang diuji, hanya albumin yang membentuk endapan PbS,
sehingga dapat disimpulkan albumin mengandung Sistein ataupun Metionin.
Inti benzena dapat ternitrasi oleh asam nitrat pekat menghasilkan turunan
nitrobenzena. Fenilalanin, Tirosin, dan Triptofan yang mengandung inti
benzena pada molekulnya juga mengalami reaksi dengan HNO3 pekat. Untuk
perbandingan, dapat ditunjukkan oleh fenol yang bereaksi membentuk
nitrobenzena. Hasil uji menunjukkan bahwa dari semua bahan, hanya kasein
yang tidak mengandung asam amino yang mempunyai inti benzena pada
molekulnya. Tetapi hal ini patut dipertanyakan, karena dari data-data yang
diperoleh pada uji millon dan uji Hopkins cole, kasein mengandung tirosin dan
triptofan. Salah satu alasan yang mungkin adalah karena kesalahan kerja
praktikan dalam mengamati warna yang terbentuk selama reaksi.
Pada uji biuret, semua protein yang diujikan memberikan hasil positif. Biuret
bereaksi dengan membentuk senyawa kompleks Cu dengan gugus -CO dan -NH
pada asam amino dalam protein. Fenol tidak bereaksi dengan biuret karena
tidak mempunyai gugus -CO dan -NH pada molekulnya.
Protein yang tercampur oleh senyawa logam berat akan terdenaturasi. Hal ini
terjadi pada albumin yang terkoagulasi setelah ditambahkan AgNO3 dan Pb-
asetat. Senyawa-senyawa logam tersebut akan memutuskan jembatan garam
dan berikatan dengan protein membentuk endapan logam proteinat. Protein
juga mengendap bila terdapat garam-garam anorganik dengan konsentrasi
yang tinggi dalam larutan protein. Berbeda dengan logam berat, garam-garam
anorganik mengendapkan protein karena kemampuan ion garam terhidrasi
sehingga berkompetisi dengan protein untuk mengikat air. Pada percobaan,
endapan yang direaksikan dengan pereaksi millon memberikan warna merah
muda, dan filtrat yang direaksikan dengan biuret berwarna biru muda. Hal ini
berarti ada sebagian protein yang mengendap setelah ditambahkan garam.
Pada uji koagulasi, endapan albumin yang terjadi setelah penambahan asam
asetat, bila direaksikan dengan pereaksi millon memberikan hasil positif. Hal
ini menunjukkan bahwa endapan tersebut masih bersifat sebagai protein,
hanya saja telah terjadi perrubahan struktur tersier ataupun kwartener,
sehingga protein tersebut mengendap. Perubahan struktur tesier albumin ini
tidak dapat diubah kembali ke bentuk semula, ini bisa dilihat dari tidak
larutnya endapan albumin itu dalam air.
Pada uji pengendapan oleh alkohol, hanya tabung-tabung yang mengandung
asam (ber-pH rendah) yang menunjukkan pengendapan protein. Pada protein,
ujung C asam amino yang terbuka dapat bereaksi dengan alkohol dalam
suasana asam membentuk senyawa protein ester. Pembentukan ester ini
ditunjukkan oleh adanya endapan yang terbentuk.
Protein akan terdenaturasi atau mengendap bila berada pada titik isolistriknya,
yaitu pH dimana jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan
negatifnya. Pada uji denaturasi, protein yang dilarutkan dalam buffer asetat pH
4,7 menunjukkan adanya endapan. Protein yang dilarutkan dalam HCl maupun
NaOH, keduanya tidak menunjukkan adanya pengendapan, namun setelah
ditambahkan buffer asetat dengan volume berlebih, protein pun mengendap
hal ini menunjukkan bahwa protein albumin mengendap pada titik isolistriknya,
yaitu sekitar pH 4,7.
Kesimpulan
Protein dan asam amino memberikan reaksi yang bersifat khas, bukan hanya
bagi gugus amino dan gugus karboksil bebas, tetapi juga bagi gugus R yang
terkandung di dalamnya. Protein dapat bereaksi dengan pereaksi-pereaksi lain
seperti juga asam amino yang menjadi penyusunnya. Protein dapat mengendap
atau terdenaturasi oleh logam berat, garam-garam anorganik, rusaknya
struktur tersier dan kwartener, serta karena berada pada titik isolistriknya.
Daftar Pustaka
Girindra, A. 1986. Biokimia I. Gramedia, Jakarta.
Lehninger, A. 1988. Dasar-dasar Biokimia. Terjemahan Maggy Thenawidjaya.
Erlangga, Jakarta
top related