Laporan Praktikum Hari : Selasa

Biokimia Tanggal : 15 September 2009

Waktu : 11.00-12.40

PJP : Dimas Andrianto

Asisten :

Dedi Suseno

PROTEIN II

Kelompok 2

Nama NIM

Ady Suryo Negoro J3L208121

Natalia Debora P J3L108022

Selly Ariesya J3L108069

PROGRAM KEAHLIAN ANALISIS KIMIA

DIREKTORAT PROGRAM DIPLOMA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2009

1

PENDAHULUAN

Manusia memerlukan energi untuk melakukan kegiatan dan aktivitas

sehari-hari, energi tersebut dapat diperoleh dari berbagai bahan makanan. Secara

umum, bahan makanan tersebut mengandung karbohidrat, protein, dan lemak.

Protein merupakan biopolymer polipeptida yang tersusun dari sejumlah asam

amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida. Protein merupakan biopolimer yang

multifungsi, yaitu sebagai struktural pada sel maupun jaringan dan organ,

sebagai enzim suatu biokatalis, sebagai pengemban atau pembawa senyawa atau

zat ketika melalui biomembran sel, dan sebagai zat pengatur. (Hawab, HM : 2004)

Protein merupakan suatu polimer dari asam amino yang dihubungkan

dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung unsur-umsur C, H, O, N, P,

S, dan terkadang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga. Ikatan

peptida dalam struktur primer protein dapat diuji dengan uji biuret. (Winarno,

1992).

Protein merupakan komponen terpenting atau komponen utama sel hewan

dan sel manusia. Karena sel merupakan penyusun tubuh manusia, maka protein

yang terdapat dalam makanan berfungsi sebagai zat utama dalam pembentukan

dan pertumbuhan tubuh. Akan tetapi, struktur protein tidak stabil karena mudah

mengalami denaturasi yaitu keadaan dimana protein terurai menjadi struktur

primernya, baik reversibel maupun ireversibel. Ada berbagai cara dalam

pengujian terhadap protein yaitu dengan reaksi uji asam amino dan reaksi uji

protein yaitu berdasarkan pada pengendapan oleh garam, pengendapan oleh logam

dan alkohol serta uji koagulasi dan denaturasi protein. (Poedjayadi, Anna : 2006)

Denaturasi dapat terjadi karena beberapa hal yaitu karena pengaruh pH,

panas, pelarut, logam berat, garam, kekuatan ion, terlarut, dan radiasi. Dalam

praktikum ini yang akan diujikan adalah denaturasi protein dengan pengaruh pH,

panas, logam berat dan garam.

TUJUAN

Praktikum bertujuan untuk mempelajari beberapa reaksi uji terhadap asam

amino dan protein yaitu pengendapan oleh logam, pengendapan oleh garam, uji

koagulasi, pengendapan oleh alkohol dan denaturasi protein oleh asam dan basa.

2

ALAT DAN BAHAN

Alat – alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah penangas air,

tabung reaksi, gelas piala pipet tetes, dan pipet mohr.

Bahan – bahan yang digunakan adalah albumin telur, albumin sintetik 3%,

HgCl2 2%, Pb-asetat 5%, AgNO3 5%, (NH3)2SO4, asam asetat 1,0 M, HCl 0,1

M, NaOH 0,1 M, bufer asetat pH 4,7, akuades dan etanol 95%.

PROSEDUR PERCOBAAN

Percobaan pengendapan protein oleh logam berat, dilakukan dengan cara

kedalam tabng reaksi dimasukkan 5 mL larutan protein, dan 5 tetes HgCl2 2 %.

Diulangi percobaan dengan menggunakan Pb-asetat dan AgNO3.Larutan protein

yang digunakan untuk uji pengendapan protein logam berat adalah pada larutan

albumin sintetik dan albumin telur. Diamati perubahan dan dicatat apa yang

terjadi pada larutan.

Percobaan pengendapan oleh garam, sebanyak 3 mL larutan protein

dijenuhkan oleh (NH4)2SO4 yang ditambahkan sebanyak 3,83 gram, dengan

penambahan (NH4)2SO4 sedikit demi sedikit sambil dikocok pada larutan protein

dalam tabung reaksi tersebut. Setelah mencapai titik jenuh, kemudian endapan

yang dihasilkan disaring dengan kertas saring dan filtratenya ditampung dalam

tabung reaksi. Diuji kelarutan endapan yang dihasilkan dalam air,sedangkan filtrat

yang ditampung diuji diuji dengan pereaksi biuret. Diamati perubahan larutan dan

dicatat warna larutan yang terbentuk. Larutan protein yang diuji adalah albumin

telur dan albumin sintetik.

Uji koagulasi protein, sebanyak 2 tetes asam asetat ditambahkan kedalam

5 mL larutan protein, kemudian dipanaskan dalam penangas air selama 5 menit.

Endapan yang terbentuk kemudian diambil dengan menggunakan batang

pengaduk untuk dipindahkan kedalam tabung reaksi yang lain dan diuji

kelarutannya dalam air. Larutan protein yang diuji adalah albumin telur dan

albumin sintetik.

Pengendapan protein oleh alcohol, kedalam tabung reaksi sebanyak 3 mL

larutan protein dimasukkan. Kemudian ditambahkan 3 mL etanol 95%. Endapan

yang terbentuk kemudian diuji kelarutannya dalam air terjadi endapan atau tidak

3

terjadi perubahan diamati dan dicatat hasilnya. Larutan protein yang diuji adalah

albumin telur dan albumin sintetik. Percobaan yang terakhir adalah pengendapan

protein oleh asam basa, kedalam 3 tabung reaksi yang berbeda diisi dengan 5 mL

larutan protein yang diuji. Kedalam tabung reaksi pertama larutan protein

ditambahkan dengan 1mL HCl 0,1M, tabung kedua 1mL NaOH 0,1 M dan pada

tabung ketiga ditambahkan 1mL buffer pH4,7. Ketiga tabung reaksi tersebut

dipanaskan selama 5 menit, kemudian didinginkan pada suhu kamar dicatat dan

diamati perubahan yang terjadi pada larutan. Larutan protein yang diuji adalah

albumin telur dan albumin sintetik.

HASIL PENGAMATAN

Tabel 1 Pengendapan Protein oleh Logam Berat

LogamAlbumin Telur Albumin Sintetik 3%

Hasil Perubahan Hasil Perubahan

HgCl2 2% + sedikit keruh + sedikit keruh

AgNO3 5% +++ banyak endapan +++sangat keruh, ada

endapan

Pb-asetat 5% ++sedikit endapan dan

keruh++ keruh

Keterangan : + : Protein terendapkan oleh logam

- : Protein tidak terendapkan oleh logam

4

AgNO3

5%HgCl2 2%

Pb-asetat 5%

Tabel 2 Pengendapan Protein oleh Garam

Albumin Hasil PerubahanKelarutan

pada air

Uji

BiuretWarna

Telur + ada endapan larut - biru

Sintetik 3% + ada endapan larut - biru

Keterangan : + : Protein terendapkan oleh garam

- : Protein tidak terendapkan oleh garam

Tabel 3 Uji Koagulasi

Albumin Hasil Perubahan Kelarutan pada air

Telur + mengendap tidak larut

Sintetik 3% + mengendap tidak larut

Keterangan : + : Protein terendapkan oleh suhu (panas)

- : Protein tidak terendapkan oleh suhu (panas)

5

Hasil uji kelarutan dalam air

Hasil uji protein dengan biuret

Uji koagulasi protein sebelum ditambahkan air

Uji koagulasi protein setelah penambahan air

Tabel 4 Pengendapan Protein oleh Alkohol

Albumin Hasil Perubahan Kelarutan pada air

Telur + terdapat endapan tidak larut

Sintetik 3% +terbentuk 2 fase : pelarut

dan endapan

sedikit larut

dalam air

Keterangan : + : Protein terendapkan oleh alkohol

- : Protein tidak terendapkan oleh alkohol

Tabel 4 Pengendapan Protein oleh Asam dan Basa

Albumin Tabung Hasil Perubahan

Telur 1 (HCl) + terdapat endapan diatas larutan

2 (NaOH) - tidak terdapat endapan

3 (pH 4,7) + larutan keruh

Sintetik 3% 1 (HCl) +++ larutan sangat keruh

2 (NaOH) + larutan sedikit keruh

3 (pH 4,7) ++ larutan keruh

Keterangan : + : Protein terendapkan oleh asam dan basa

- : Protein tidak terendapkan oleh asam dan basa

6

Uji protein oleh alcohol pada albumin telur

Uji protein oleh alcohol pada albumin sintetik

HCl 0,1 MBuffer pH 4,7

PEMBAHASAN

Percobaan uji protein secara kualitatif dilakukan terhadap dua macam

protein yaitu albumin sintetik 3% dan albumin telur. Albumin adalah salah satu

protein yang dapat larut dalam air serya dapat terkoagulasi oleh panas. Albumin

terdapat dalam serum darah dan putih telur.

Pada uji pengendapan protein oleh logam berat, albumin sintetik dan

albumin telur semuanya terendapkan oleh garam logam dengan jumlah endapan

yang berbeda-beda. Pada albumin telur dan albumin sintetik yang ditambahkan

AgNO3, endapan yang dihasilkan paling banyak dibandingkan dengan

penambahan logam lainnya. Penambahan Pb-asetat membentuk endapan yang

lebih sedikit dari endapan oleh AgNO3 dan penambahan HgCl2 membentuk

endapan yang paling sedikit dibandingkan dengan penambahan logam AgNO3

ataupun Pb-asetat. Penambahan garam logam berat seperti AgNO3, Pb-asetat, dan

HgCl2 akan membentuk endapan logam proteinat. Ikatan yang terbentuk amat

kuat dan akan memutuskan jembatan garam, sehingga protein mengalami

denaturasi. Secara bersama gugus –COOH dan gugus –NH2 yang terdapat dalam

protein dapat bereaksi dengan ion logam berat dan membentuk senyawa kelat.

Ion-ion yang dapat membentuk endapan logam dengan protein antara lain adalah

Ag+, Ca++, Zn++, Hg++, Fe++, Cu++, Co++, Mn++ dan Pb++. Selain gugus –COOH dan

gugus –NH2, gugus –R pada molekul asam amino tertentu dapat pula mengadakan

reaksi dengan ion atau senyawa lain. Gugus sulfihidril (-SH) pada molekul sistein

akan bereaksi dengan ion Ag+ atau Hg++ (Poedjiadi, 1994). Jumlah endapan yang

dihasilkan dipengaruhi oleh kereaktifan logam berat yang ditambahkan. Logam

Ag dan Hg lebih reaktif daripada Pb kerena kedua logam tersebut merupakn

logam transisi pada sistem periodik unsur. Karena itu seharusnya yang terjadi

pada percobaan adalah edapan pada penambahan logam Hg lebih banyak dari

logam Pb. Garam logam berat sangat berbahaya bila sampai tertelan karena garam

tersebut akan mendenaturasi sekaligus mengendapkan protein sel-sel tubuh. Hal

ini seperti denaturasi oleh raksa (Hg) untuk pemurnian emas yang terjadi di

Minamata, Jepang dan juga di Teluk Buyat, Indonesia.

7

NaOH 0,1 M

Pada pengendapan protein oleh garam, baik albumin sintetik dan albumin

telur keduanya mengendap. Proses yang terjadi adalah kelarutan protein yang

berkurang karena larutan protein ditambahkan oleh garam-garam anorganik,

akibatnya protein akan terpisah sebagai endapan. Peristiwa pemisahan protein ini

disebut salting out. Bila garam netral yang ditambahkan berkonsentrasi tinggi,

maka protein akan mengendap. Pengendapan terus terjadi karena kemampuan ion

garam untuk menghidrasi, sehingga terjadi kompetisi antara garam anorganik

dengan molekul protein untuk mengikat air. Karena garam anorganik lebih

menarik air maka jumlah air yang tersedia untuk molekul protein akan berkurang

(Winarno, 2002). Larutan albumin dalam air dapat diendapkan dengan

penambahan amoniumsulfat ((NH4)2SO4) hingga jenuh (Poedjiadi, 1994). Setelah

larutan albumin dijenuhkan dengan (NH4)2SO4, endapan yang terbentuk diuji

kelarutannya dalam air. Berdasarkan percobaan, endapan yang dihasilkan

memberikan uji yang positif (endapan larut dalam air). Selanjutnya filtrat larutan

tersebut direaksikan dengan pereaksi biuret dan berdasarkan percobaan, albumin

sintetik dan albumin telur menunjukkan hasil negatif yang ditandai larutan

berwarna biru. Pengujian filtrat dengan pereaksi biuret bertujuan untuk

mengetahui ada tidaknya gugus amida pada filtrat yang dihasilkan.

Pada uji koagulasi, panas digunakan untuk mengacaukan ikatan hidrogen

dan interaksi hidrofobik non polar pada protein sehingga protein albumin

terdenaturasi dan terkoagulasi sehingga kemampuan mengikat airnya menurun.

Hal tersebut dapat terjadi karena suhu tinggi dapat meningkatkan energi kinetik

dan menyebabkan molekul penyusun protein bergerak atau bergetar sangat cepat

sehingga mengacaukan ikatan molekul tersebut. Hal ini terjadi karena energi

panas akan mengakibatkan terputusnya interaksi non-kovalen yang ada pada

struktur alami protein tapi tidak memutuskan ikatan kovalennya yang berupa

ikatan peptida. Aplikasi yang seringkali dilakukan dalam kehidupan sehari-hari

adalah kegiatan pemasakan telur dimana telur yang mengandung albumin

(protein) terdenaturasi dan terkoagulasi sehingga enzim pencernaan dapat dengan

mudah mencerna protein yang terkandung dalam telur tersebut.

Pengendapan protein oleh alkohol, kedua albumin yang diuji,

menunjukkan hasil uji positif (terbentuk endapan). Proses yang terjadi adalah

8

pelarut organik akan mengubah (mengurangi) konstanta dielektrika dari air,

sehingga kelarutan protein berkurang. Selain itu, alkohol juga akan berkompetisi

dengan protein terhadap air. Pada saat diuji kelarutannya dalam air, endapan dari

albumin telur tidak dapat larut dalam air sedangkan albumin sintetik sedikit larut

dalam air. Karena itu sangat disarankan untuk tidak mengkonsumsi alcohol karena

alkohol tersebut nantinya akan mengendapkan protein dalam tubuh yang

merupakan komponen penyusun sel tubuh dan akhirnya dapat merusak fungsi sel-

sel tubuh.

Pada uji denaturasi protein oleh asam-basa (pH), pada albumin telur,

penambahan HCl dan buffer asetat 4,7 dihasilkan endapan dan larutan menjadi

berwarna keruh, dan pada penambahan NaOH tidak terbentuk endapan.

Sedangkan pada albumin sintetik 3%, penambahan HCl, buffer 4,7 dan NaOH

ketiganya menghasilkan endapan pada larutan. Endapan yang paling banyak

dihasilkan oleh HCl, diikuti dengan buffer 4,7 dan yang paling sedikit pada

NaOH. Buffer asetat menghasilkan endapan karena memiliki pH 4,7 yang sama

dengan pH isolistrik albumin (4,55-4,90). Setiap protein mempunyai titik isolistrik

yang berbeda-beda. Titik isolistrik protein mempunyai arti penting karena pada

umumnya sifat fisika dan kimia erat hubungannya dengan pH isolistrik ini. Pada

pH di atas titik isolistrik protein bermuatan negatif, sedangkan di bawah titik

isolistrik, protein bermuatan positif. Titik isolistrik pada albumin adalah pada pH

4,55-4,90 (Poedjiadi, 1994). Berdasarkan percobaan, albumin terdenaturasi lebih

banyak pada penambahan HCl, dengan demikian dapat disimpulkan bahwa pada

protein albumin, asam amino yang mendominasi adalah asam amino yang bersifat

asam.

Denaturasi protein dapat diartikan sebagai suatu perubahan terhadap

struktur sekunder, tersier, dan kuartener molekul protein tanpa terjadinya

pemecahan ikatan-ikatan kovalen. Denaturasi terjadi karena terpecahnya ikatan

hidrogen, interaksi hidrofobik, ikatan garam dan terbukanya lipatan molekul

protein. Denaturasi, koagulasi dan redenaturasi dapat dibedakan sebagai berikut.

Denaturasi protein adalah suatu keadaan telah terjadinya perubahan struktur

protein yang mencakup perubahan bentuk dan lipatan molekul, tanpa

menyebabkan pemutusan atau kerusakan lipatan antar asam amino dan struktur

9

primer protein. Koagulasi adalah denaturasi protein akibat panas dan alkohol

(Winarno, 2002). Redenaturasi adalah denaturasi protein yang berlangsung secara

reveresibel (Poedjiadi, 1994).

Denaturasi protein meliputi gangguan dan kerusakan yang mungkin terjadi

pada struktur sekunder dan tersier protein. Pada struktur protein tersier terdapat

empat jenis interaksi yang membentuk ikatan pada rantai samping seperti; ikatan

hidrogen, jembatan garam, ikatan disulfida dan interaksi hidrofobik non polar,

yang kemungkinan mengalami gangguan. Denaturasi yang umum ditemui adalah

proses presipitasi dan koagulasi protein. Seperti asam amino, protein yang larut

dalam air akan membentuk ion yang mempunyai muatan positif 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 positif dan negatif yang sama, sehingga tidak bergerak ke

arah elektroda positif maupun negatif apabila ditempatkan di antara kedua

elektroda tersebut.

KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan dapat disimpulkan bahwa pada protein dapat

terdenaturasi karena pengaruh logam berat, garam, suhu (pemanasan), alkohol dan

pH (asam-basa). Pada uji pengendapan protein oleh logam berat, albumin telur

dan sintetik seluruhnya terendapkan oleh logam-logam yang ditambahkan tapi

yang paling banyak terendapan oleh penambahan logam AgNO3. Pada

pengendaan protein oleh garam, albumin sintetik dan telur terendapkan oleh

(NH3)2S)4 dan endapan tersebut tidak larut dalam air serta menunjukkan hasil uji

negatif pada uji dengan biuret ditandai dengan warna biru pada larutan. Pada uji

koagulasi albumin telur dan sintetik terendapkan oleh pemanasan dan endapannya

tidaklarut dalam air.

Pengendapan protein oleh alkohol, kedua albumin yang diuji,

menunjukkan hasil uji positif (terbentuk endapan). Pada saat diuji kelarutannya

dalam air, endapan dari albumin telur tidak dapat larut dalam air sedangkan

albumin sintetik sedikit larut dalam air. Pada uji denaturasi protein oleh asam-

basa (pH), pada albumin telur, penambahan HCl dan buffer asetat 4,7 dihasilkan

10

endapan dan larutan menjadi berwarna keruh, dan pada penambahan NaOH tidak

terbentuk endapan. Sedangkan pada albumin sintetik 3%, penambahan HCl,

buffer 4,7 dan NaOH ketiganya menghasilkan endapan pada larutan. Endapan

yang paling banyak dihasilkan oleh HCl, diikuti dengan buffer 4,7 dan yang

paling sedikit pada NaOH

DAFTAR PUSTAKA

Fessenden RJ Fessenden JS. 1986. Kimia Organik Jilid 2. Pudjaatmaka AH,

penerjemah. Jakarta : Erlangga. Terjemahan dari : Organic Chemistry.

Girindra, A. 1986. Biokimia I. Gramedia, Jakarta.

Hawab, HM. 2004. Pengantar Biokimia. Jakarta : Bayu Media Publishing.

Poedjiyadi, Anna dkk. 2006. Dasar-DasarBiokimia. Jakarta : UI-Press.

11