Download - 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)