I. II. III.

Nomor Percobaan Nama Percobaan Tujuan Percobaan

: VIII : Pembuatan Kasein : Memisahkan kasein dalam susu dengan Etanol dan Eter dan menghitung % Remenden pada berat kasein.

IV.

Landasan Teori Protein adalah salah satu biomolekul raksasa yang berperan sebagai

komponen utama penyusun makhluk hidup. Protein membawa kode-kode genetik berupa DNA dan RNA. Beberapa makanan yang dapat menjadi sumber protein adalah: daging, telur, ikan, susu, biji-bijian, kentang, kacang, dan polongpolongan. Protein merupakan polimer alam yang tersusun dari asam-asam aminomelaluiikatan peptida, sehingga protein juga disebut sebagai polipeptida.Di dalam tubuh kitaprotein berfungsi sebagai zat pembangun, pengatur pertahanan, dan sebagai sumber energi setelah karbohidrat dan lemak.Protein dapat digolongkan berdasarkanstrukturnya, bentuknya, dan fungsinya. Protein Menunjukkan Berbagai Fungsi Biologi Deret asam amino dari berjenis-jenis protein memungkinkan molekul ini menjalankan berbagai fungsi, antara lain : 1. Enzim Protein yang paling bervariasi dan mempunyai kekhususan tinggi adalah protein yang mempunyai aktivitas katalisa, yakni enzim. Hampir semua reaksi kimia biomolekul organic didalam sel dikatalisa oleh enzim. Lebih dari 2000 jenis enzim, masing-masing dapat mengkatalisa reaksi kimia yang berbeda, telah ditemukan didalam berbagai bentuk kehidupan. 2. Protein Transport Protein transport didalam plasma darah mengikat dan membawa molekul atau ion spesifik dari satu organ ke organ lain. Hemoglobin pada sel darah merah mengikat oksigen ketika darah melalui paru-paru, dan membawa oksigen ini ke jaringan periferi. Disini oksigen dilepaskan untuk melangsungkan oksidas nutrien yang menghasilkan energi. Plasma darah mengandung lipoprotein, yang membawa lipid dari hati ke ogan lain. Protein tranport lain terdapat didalam

membran sel dan menyesuaikan

strukturnya untuk mengikat dan membawa

glukosa, asam amino, dan nutrien lain melalui membran menuju kedalam sel. 3. Protein Nutrien dan Penyimpan Biji berbagai tumbuhan menyimpan protein nutrien yang dibutuhkan untuk perumbuhan embrio tanaman. Terutama, contoh yang telah dikenal adalah protein biji dari gandum, jagung, dan beras. Ovalbumin protein utama putih telur, dan kasein, protein utama susu merupakan contoh lain dari protein nutrien. Ferritin jaringan hewan merupakan protein penyimpan besi. 4. Protein Kontraktil atau Motil Beberapa protein memberikan kemampuan kepada sel dan organisme untuk berkontraksi, mengubah bentuk atau bergerak. Aktin dan miosin adalah protein filamen yang berfungsi didalam sistem kontraktil otot kerangka dan juga didalam banyak sel bukan otot. Contoh lain adalah tubulin, protein pembentuk mikrotubul. Mikrotubul merupakan komponen penting dari fagela dan silia, yang dapat menggerakkan sel. 5. Protein Struktural Banyak protein sebagai filamen, kabel, atau lembaran penyanggah untuk memberikan struktur biologi kekuatan atau proteksi. Komponen utama dari urat dan tulang rawan adalah protein serabut kolagen, yang mempunyai daya tenggang yang amat tinggi. Hampir semua komponen kulit adalah kolagen murni. Persendian menganmdung elastin, suatu protein struktural yang mampu meregang ke dua dimensi. Rambut, kuku, dan bulu burung/ayam terdiri terutama dari protein tidak larut, yang liat, keratin. Komponen utama dari serat sutra dan jaring labahlabah adalah protein fibroin. 6. Protein Pertahanan Banyak protein mempertahankan organism dalam melawan serangan oleh spesies lain atau melindungi organisme tersebut dari luka. Imunoglobulin atau antibody pada vertebrata adalah protein khusus yang dibuat oleh limposit yang dapat mengenali dan mengendapkan atau menetralkan serangan bakteri, virus, atau protein asing dari spesies lain. Fibrinogen dan trombin merupakan protein penggumpal darah yang menjaga kehilangan darah jika system pembuluh terluka.

Bisa ular, toksin bakteri, dan protein tumbuhan beracun, seperti risin, juga tampaknya berfungsi didalam pertahanan tubuh. 7. Protein Pengatur Beberapa protein membantu mengatur aktivitas seluler atu fisiologi. Diantara jenis ini terdapat sejumlah hormon, seperti insulin, yang mengatur metabolisme gula, dan kekurangannya, menyebabkan penyakit diabetes, hormon pertumbuhan dari pituitary dan hormon paratiroid, yang mengatur transport Ca2+ dan fosfat. Protein pengatur lain, yang disebut repressor mengatur biosintesa enzim oleh sel bakteri. 8. Protein Lain Terdapat banyak protein lain yang fungsinya agak eksotik dan tidak mudah diklasifikasikan. Monelin, suatu protein tanaman dari afrka mempunyai rasa yang amat manis. Protein ini sedang dipelajari sebagai pemanis makanan yang tidak menggemukkan dan tidak beracun, untuk manusia. Plasma darah beberapa kan Antartika mengandung protein antibeku yang melindungi darah ikan dari pembekuan. Persendian sayap beberapa insekta dibuat dari protein resilin, yang bersifat sempurna elastis.

Struktur Protein Protein merupakan polipeptida yaitu hasil dari kondensasi dua molekul asam amino. Asam amino mengandung gugus amino (-NH2) dan karboksil (COOH). Gugus karboksil bersifat asam karena dapat melepas proton (H+), sedangkan gugus amino bersifat basa karena dapat mengikat proton (H+) membentuk NH3+. Oleh karena itu, asam amino bersifat amfoter. Dalam larutan asam amino membentuk ion zwitter (bermuatan ganda). Denaturasi Protein Denaturasi protein merupakan perubahan struktur protein akibat pengaruh dari perubahan suhu, perubahan pH, radiasi, deterjen, dan perubahan jenis pelarut. Protein yang terdenaturasi hamper selalu mengalami kehilangan fungsi biologis. Hal ini paling mudah diperlihatkan oleh sifat protein. Jika larutan protein secara

perlahan-lahan dipanaskan sampai kira-kira 60 atau 70oC, larutan tersebut lambat laun akan menjadi keruh dan membentuk koagulasi berbentuk seperti tali. Produk yang terjadi tidak akan melarut lagi dengan pendinginan dan tidak membentuk larutan jernih seperti semula sebelum dipanaskan. Pengaruh panas terjadi pada semua protein globular, tanpa memandang ukuran atau fungsi biologinya, walaupun suhu yang tepat bagi fenomena ini mungkin bervariasi . Protein dalam keadaan alamiahnya disebut protein asli (natif); setelah perubahan menjadi protein terdenaturasi. Denaturasi protein dapat diakibatkan bukan hanya oleh panas, tetapi juga pH ekstrim; oleh beberapa pelarut organic seperti alcohol atau aseton; oleh zat terlarut tertentu seperti urea; oleh detergen; atau hanya dengan pengguncangan intensif larutan protein dan bersingungan dengan udara sehingga berbentuk busa. Protein Homolog dari Berbagai Spesies Mengandung Deret Homolog Protein homolog adalah protein yang menjalankan fungsi yang sama pada berbagai spesies; contohnya hemoglobin yang berfungsi melangsungkan transport oksigen pada berbagai jenis vertebrat. Protein homolog dari berbagai spesies biasanya mempunyai rantai polipeptida yang identik atau hamper identik panjangnya. Banyak posisi di dalam deret asam amino dari protein homolog yang ditempati oleh asam amino yang sama pada semua spesies, dan karenanya di sebut residu tetap. Pada posisi lain, terdapat variasi asam amino yang cukup besar dari spesies satu ke yang lain; asam amino ini disebut residu tak tetap. Serangkaian persamaan di dalam deret asam amino pada protein homolog seperti itu disebut homologi deret; hal ini menunjukkan bahwa hewan yang mengandung protein homolog tersebut mungkin mempunyai asal usul yang sama, tetapi mengalami perubahan pada saat spesies berkembang selama evolusi. Kesimpulan yang serupa diperoleh dari hasil penelitian spesifisitas antibody terhadap antigen dari spesies homolog. Protein Globular Dalam protein globular, rantai polipeptida berlipat menjadi suatu bentuk globular yang kompak. Konformasi globular lebih kompleks dibandingkan

dengan golongan protein serat, fungsi biologinya lebih beragam, dan aktivitasnya pun tidak statis, tetapi bersifat dinamis. Hampir semua dari 2000 atau lebih enzim merupakan protein globular. Protein globular yang lain berfungsi di dalam transport oksigen, sari makanan dan ion inorganic di dalam darah; beberapa protein globular bekerja sebagai antibody, yang lain merupakan hormone dan yang lain lagi sebagai komponen membrane dan ribosom. Terdapat dua bukti penting yang menunjukkan bahwa rantai polipeptida protein globular berlipat-lipat dengan erat dan bahwa konformasi yang berlipatlipat itu penting bagi fungsi biologinya, yaitu: 1. Bahwa protein natif mengalami denaturasi dengan pemanasan, di dalam lingkungan pH yang ekstrim, atau dengan penambahan urea. Jika suatu protein globular mengalami denaturasi, struktur kerangka kovalen tetap utuh, tetapi rantai polipeptidanya membuka membentuk acak, tidak teratur, dan mengalami perubahan konformasi dalam ruang. 2. Berlipatnya protein globular dating dari perbandingan panjang rantai polipeptida dengan ukuran makromolekular sebenarnya seperti diperlihatkan oleh pengukuran fisiokimia.

Beberapa Protein Mengandung Gugus Kimia Lain Disamping Asam Amino. Banyak protein, seperi enzim ribonuklease dan khimotripsinogen hanya mengandung asam amino, dan tidak gugus kimia lain; senyawa ini disebut protein sederhana. Akan tetapi, protein lain menghasilkan komponen kimia lain di samping asam amino setelah hidrolisis; senyawa-senyawa ini disebut protein konyugasi. Bagian yang buakn asam amino dari jenis protein ini disebut gugus prostetik. Protein konyugasi digolongkan berdasarkan sifat kimia gugus prostetiknya. Lipoprotein mengandung lipida, glikoprotein mengandung gula, dan metaloprotein mengandung satu atau lebih metal spesifik, seperti tembaga, atau seng. Biasanya gugus prostetik pada protein memegang peranan penting di dalam fungsi biologi.

Contoh protein Konjugasi : Golongan Lipoprotein Glikoprotein Fosfoprotein Hemoprotein Flavoprotein Metaloprotein Gugus Prostetik Lipid Karbohidrat Gugus Fosfat Heme (Forfirin besi) Flavin Nukleotida Besi,seng Contoh

- Liproperoten darah

- Globulin darahKasein susu Hemoglobin Suksinat dehidrogenase Feritin, alkohol dehidrogenase

Beberapa Sifat Molekul Protein Protein Merupakan Molekul Berukuran Besar Polipepetida berbagai protein mungkin mempunyai kira-kira 100 sampai sebanyak 1800 atau lebih residu asam amino. Protein bukan hanya merupakan campuran sejumlah polipeptida dengan panjang, komposisi atau deret yang berbeda-beda. Semua molekul dari setiap jenis protein tertentu mempunyai komposisi, dan deret asam amino, serta panjang rantai polipeptida yang sama. Beberapa protein hanya mengandung rantai tunggal polipeptida, tetapi yang lain, yang disebut protein oligomer, mempunyai dua atau lebih rantai polipeptida. Sebagai contoh, enzim ribonuklease mempunyai satu rantai polipeptida, sedangkan hemoglobin mempunyai empat. Berat molekul yang dapat ditentukan dengan berbagai metoda fisikokimia mungkin berkisar dari kira-kira 12000 bagi protein kecil seperti sitokhrom c, yang hanya mempunyai 104 residu, sampai berat molekul setinggi 106 atau lebih, pada protein dengan rantai polipeptida yang panjang, atau protein yang mempunyai beberapa rantai polipeptida. Kita dapat menghitung dugaan jumlah residu asam amino di dalam protein sederhana yang tidak mengandung gugus prostetik dengan membagi berat molekulnya dengan 110. Walaupun rata-rata berta molekul ke 20 jenis asam amino di dalam protein kira-kira 138, asam amino yang paling kecil merupakan

jenis utama di dalam hampair semua protein, sehingga rata-rata berat molekul berada di sekitar 128. karena molekul air (BM = 18,0) dikeluarkan untuk membentuk setiap ikatan peptida, rata-rata berat residu asam amino kira-kira 128 18 = 110.

Protein Dapat Dipisahkan dan Dimurnikan Sel mengandung ratusan, jika tidak ribuan berbagai jenis protein. Jelaslah, penting sekali memperoleh preparat murni protein tertentu sebelum kita dapat menentukan komposisi dan deret asam amino. Pertama-tama, protein dapat dipisahkan dari senyawa dengan berat molekul rendah yang ada di dalam ekstrak sel atau jaringan dengan proses dialisis. Molekul besar seperti protein ditahan di dalam kantong terbuat dari senyawa berpori amat halus, seperti selopan,. Jadi, jika kantong yang mengandung ekstrak sel atau jaringan dimasukkan ke dalam air, molekul kecil di dalam ekstak jaringan, seperti garam, akan melalui pori-pori tetapi protein dengan berat molekul tinggi akan tertahan di dalam kantong. Protein juga dapat dipisahkan satu dari yang lain oleh elektroferosis, berdasarkan tanda dan jumlah muatan listrik pada gugus R dan gugus terminal amino dan terminal karboksil yang bermuatan. Seperti peptida sederhana, rantai polipeptida protein mempunyai titik isoelektrik yang khas, yang mencerminkan jumlah relatif gugus R asam dan basa. Sedangkan jika kita menginginkan protein yang terpisah dari senyawa dapat dilakukan dengan pelarutan protein dalam pelarut seperti etanol dan eter.

V.

Alat dan Bahan Penangas air Beker gelas Erlenmeyer Pipet tetes

1. Alat :

Gelas ukur Kain Oven Pengaduk

2. Bahan : Susu Asam asetat Glasial Etanol 95% Campuran etanol + eter = 1 : 1 Eter

VI.

Prosedur percobaan Panaskan 100 mL susu dalam air panas sehingga temperatur susu naik

40oC. Tambahkan setetes demi tetes sebanyak 1 ml asam Asetat Glasial sambil diaduk sehingga semua kaseina mengendap. Saring endapannta dengan kain panjang, air diperas dari kaseina. Suspensikan endapan dengan 50 mL etanol 95%. Saring endapan yang terbentuk. Kemudian endapannya disuspensikan dengan Etanol + Eter (1:1) saring endapannya dan ditambahkan dengan 50 mL Eter, dan endapannya disaring, dikeringkan dan ditimbang.

VII.

Hasil Pengamatan

Larutan susu bubuk 100 ml (40C) + 1 ml As. Asetat glacial endapan putih kekuningan + larutan kuning keruh, disaring endapan putih kekuningan. Endapan putih kekuningan+ etanol 25 ml 96 % endapan putih agak kekuningan+ larutan putih kekuningan, disaring endapan putih + etanol 25 ml 96 % endapan putih + larutan putih, disaring endapan putih + etanol 25 ml 96 % endapan putih + larutan putih, disaring endapan putih, diovenkan selama 30 menit endapan putih dengan berat 5,014 gram.

VIII.

Persamaan Reaksi

Hidrolisis ProteinR1 H2N NH .+

-O O H3N R1

-O

+

O+

H3N R2

R2 Protein

O

Asam amino

Asam amino

Dalam suasana Asam-O O+

HO CH 3COOH O+

H3N R

H3N R

Asam amino

Asam amino dalam asam

Penambahan Etanol 95%HO O+

HO C2H5OH H2N R R O

H3 N

IX.

Analisa Data Secara Teori :

Berat susu yang dipakai dalam 100 ml = 11 gram kadar protein dalam susu (pada kemasan) = 11%, Kadar protein dalam susu = 11% x 11 gram = 1,21 gram

Kandungan kasein dalam protein = 80 % dari berat protein

= 80% x 1,21 gr = 0,968 gr

Secara praktek :

Berat protein yang didapat = 5,014 Kandungan kasein dalam protein = 80 % dari berat protein = 80% x 5,014 gr = 4,0112 gr

Persentase kesalahan pada protein : % kesalahan = = = 314,3 %

Persentase kesalahan pada kasein : % kesalahan = = = 314,3 %

X.

Pembahasan Larutan susu bubuk dipanaskan di dalam penangas air pada suhu 40 oC.

Pemanasan pada suhu ini bertujuan agar protein pada suhu tidak rusak. Protein akan terdenaturasi pada suhu lebih dari 60 oC, maka dari itu suhu dari pemanasan harus sangat dijaga. Setelah pemanasan, larutan susu tersebut ditambahkan asam asetat glacial tetes demi tetes sebanyak 1 ml. Penambahan asam asetat glacial ini bertujuan untuk mengasamkan suhu, agar partikel-partikel dalam suhu tersebut mengendap karena adanya aktifitas enzim. Endapan yang terbentuk kemudian

disaring, dan terbentuk endapan putih kekuningan, karena masih terdapat lemak, serta protein lainnya seperti laktabumin dan laktoglobin. Untuk mendapatkan kasein murni, maka endapan dicuci tiga kali dengan 25 ml etanol 96% untuk membersihkan endapan dari zat-zat lain seperti lemak, protein lain, ataupun zat-zat pengotor lainnya. Kemudian dekantasi supernatant. Setelah proses pemurnian dan penyaringan, maka didapatlah endapan kasein yang berwarna putih. Untuk mendapatkan kasein dalam susu serta mengetahui persen rendemen dan mengetahui kesalahan yang dilakukan dengan melihat perbandingan antara kasein teori dengan kasein praktek. % rendemen yang dimaksud adalah persentase atau kadar kasein yang ada dalam susu. Susu yang kita gunakan disini adalah susu berjenis bubuk sebanyak 11 gram dalam 100 ml. Sedangkan berat kasein yang didapat dari hasil praktek adalah 4,0112 gram. Dari perhitungan analisa data, didapatkan bahwa seharusnya kasein dari susu seberat 11 gram yang terbentuk hanyalah 0,968 gram. Sedangkan yang kami dapatkan sangat jauh berbeda yaitu 4,0012 gram. Sehingga % kesalahan yang didapatkan sebesar 314,3 %. Hal ini disebabkan terdapat kesalahan ketika mendekantasi kasein dengan larutan susu dan ketika di tambahkan dengan eter kurang lama pada saat pencampuran dan pengadukannya, sehingga masih terdapat zat-zat lain seperti lemak yang masih bercampur dengan kasein tersebut. Dan ketika dilakukan penimbangan, endapannya belum terlalu kering.

XI.

Kesimpulan 1. Kasein merupakan protein susu yang berjumlah 80% dari total jumlah protein dalam susu. 2. Penggunaan asam asetat glacial pada proses pemanasan sebagai katalis untuk mempercepat laju reaksi serta untuk mempercepat terbentuknya endapan kasein didalam susu. 3. Pemanasan pada suhu 40C bertujuan agar protein pada suhu tidak rusak atau terdenaturasi.

XII.

Daftar Pustaka

Lehninger, Albert. 1995. Dasar-dasar Biokimia Jilid 1. Jakarta: Erlangga. Wirahadikusumah, Muhammad. 1985. Biokimia Protein, Enzim, dan Asam Nukleat. Bandung: ITB. Fessenden dan Fessenden. 1999. Kimia Organik Edisi ketiga Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

XIII.

Gambar Alat

Pipet Tetes

Beker gelas

Gelas Ukur

Erlenmeyer

Batang pengaduk

Penangas air

Oven