reaksi uji protein
TRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUMBIOKIMIA
PERCOBAAN III
REAKSI UJI PROTEIN
NAMA : NURUL QALBY
NIM : H41111271
KELOMPOK : IIIB (TIGA)
HARI/TGL : SELASA/ 22 OKTOBER 2012
ASISTEN : IRWAN
LABORATORIUM BIOKIMIAJURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR2012
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Protein merupakan salah satu unsur terpenting penyusun makhluk hidup.
Seperti halnya unsur lainnya seperti karbohidrat, protein juga memiliki sifat dan
fungsi. Beberapa fungsi utama protein dalam organisme kehidupan antara lain;
sebagai bahan penyusun selaput sel dan dinding sel, jaringan pengikat, pembentuk
membran sel, mengangkut molekul-molekul lain (hemoglobin) dan sebagai zat
antibodi.
Di dalam kehidupan, protein memegang peranan yang penting pula. Proses
kimia dalam tubuh dapat berlangsung dengan baik karena adanya enzim, suatu
protein yang berfungsi sebagai biokatalisator.Kita dapat memperoleh protein dari
bahan makanan yang banyak mengandung protein, misalnya pada hewan
terkandung protein hewani, sedangkan pada tumbuhan terkandung protein nabati.
Protein merupakan polipeptida berbobot molekul tinggi yang terdapat
secara alami. Polipeptida yang memiliki hanya asam amino saja digolongkan
sebagai protein sederhana. Dalam ilmu Kimia, pencampuran atau penambahan
suatu senyawa dengan senyawa yang lain dikatakan bereaksi bila menunjukkan
adanya tanda terjadinya reaksi, yaitu: adanya perubahan warna, timbul gas, bau,
perubahan suhu, dan adanya endapan. Pencampuran yang tidak disertai dengan
tanda demikian, dikatakan tidak terjadi reaksi kimia. Ada beberapa reaksi khas
dari protein yang menunjukkan efek/tanda terjadinya reaksi kimia, yang berbeda-
beda antara pereaksi yang satu dengan pereaksi yang lainnya. Semisal reaksi uji
protein (albumin) dengan Biuret test yang menunjukkan perubahan warna, belum
tentu sama dengan pereaksi uji lainnya.
Untuk membuktikan kebenaran teori tersebut maka dianggap penting
melakukan percobaan ini.
1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan
1.2.1 Maksud Percobaan
Untuk mengetahui dan menguji kandungan protein dalam senyawa
sampel.
1.2.2 Tujuan Percobaan
a. Untuk mengidentifikasi adanya protein dengan tes biuret.
b. Untuk mengidentifikasi adanya protein dengan tes pengendapan logam.
c. Untuk mengidentiikasi adanya protein dengan tes pengendapan dengan
alkohol.
1.3 Prinsip Percobaan
Reaksi Biuret Ikatan peptida yang menyusun protein dalam suasana basa
akan berwarna ungu dengan Cu. Pengendapan dengan Logam Reaksi ion logam
dengan protein mengakibatkan terjadinya endapan. Pengendapan dengan Alkohol
menyebabkan penurunan kelarutan protein akibat penambahan pelarut organik.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Protein adalah molekul raksasa yang terdiri dari satuan-satuan kecil
penyusunnya yang disebut asam amino yang tersusun dalam urutan tertentu,
dengan jumlah dan struktur tertentu. Molekul-molekul ini merupakan bahan
pembangun sel hidup. Protein yang paling sederhana terdiri atas 50 asam amino,
tetapi ada beberapa protein yang memiliki ribuan asam amino. Hal yang
terpenting adalah ketidakhadiran, penambahan, atau penggantian satu saja asam
amino pada sebuah struktur protein dapat menyebabkan protein tersebut menjadi
gumpalan molekul yang tidak berguna. Setiap asam amino harus terletak pada
urutan yang benar dan struktur yang tepat (Poedjiadi, 1994).
Protein yang terdapat dalam makanan kita dicernakan dalam lambung dan
usus menjadi asam-asam amino, yang diabsorsi dan dibawa oleh darah ke hati.
Sebagian asam amino diambil oleh hati, sebagian lagi diedarkan ke dalam
jaringan-jaringan di luar hati. Protein dalam sel-sel tubuh dibentuk dari asam
amino. Bila ada kelebihan asam amino dari jumlah yang digunakan untuk
biosintesis protein, kelebihan asam amino akan diubah menjadi asam keto yang
dapat masuk kedalam siklus asam sitrat atau diubah menjadi urea. Hati merupakan
organ tubuh dimana terjadi reaksi katabolisme maupun anabolisme. Asam amino
yang dibuat dalam hati, maupun yang dihasilkan dari proses katabolisme protein
dibawa oleh darah ke dalam jaringan untuk digunakan. Asam amino yang terdapat
dalam darah berasal dari tiga sumber, yaitu absorpsi melalui dinding usus, hasil
penguraian protein dalam sel dan hasil sintesis asam amino dalam sel (Poedjiadi,
1994).
Asam amino adalah monomer protein yang mempunyai dua gugus fungsi
yaitu gugus amino dan gugus hidroksil. Jumlah asam amino yang terdapat di alam
ada beratus – ratus jumlahnya, namun yang diketahui ikut membangun protein
hanya sekitar 20 macam. Sifat asam amino antara lain memiliki titik leleh di atas
200 °C, larut dalam senyawa polar dan tidak larut dalam senyawa nonpolar serta
memiliki momen dipol yang besar (Anonim a, 2011).
Beberapa Reaksi Uji Protein (Page, 1989) :
A. Percobaan berdasarkan reaksi warna:
1. Percobaan kadar-N
Kapur natron, yaitu campuran NaOH dan Ca(OH)2 dalam tabung reaksi
dengan larutan protein dipanaskan. Keluarlah Amoniak dan Amina.Lakmus
merah yang dibasahi menjadi biru.
2. Reaksi Xantoprotein
Larutan asam nitrat pekat ditambahkan dengan hati-hati ke dalam larutan
protein. Setelah dicampur terjadi pengendapan putih yang dapat berubah
menjadikuning apabila dipanaskan.. reaksi yang terjadi ialah nitrasi pada inti
Benzen yang terdapata pada molekul protein. Jadi, reaksi ini positif untuk
protein, fenilalanin dan triptofan. Kulit kita bila kena asam nitrat berwarna
kuning, itu juga karena terjadi reaksi xantoprotein ini.
3. Reaksi Millon
Pereaksi Millon adalah larutan merkuro dan merkuri nitrat dalam asam nitrat,
apabila pereaksi ini ditambahkan pada larutan protein, akan menghasilkan
endapan putih yang dapat berubah menjadi merah oleh pemanasan. Pada
dasarnya reaksi ini positif untuk fenol-fenol, karena terbentuknya senyawa
merkuri dengan gugus hidroksifenil yang berwarna. Protein yang mengandung
tirosin akan memberikan reaksi positif.
4. Reaksi Biuret
Larutan Protein + NaOH + CuSO4 lembayung Berlaku untuk
senyawaan yang mempunyai jumlah ikatan peptide > 1. Reaksi ini dapat
dipakai untuk penentuan protein secara kualitatif dan kuantitatif.
Beberapa reaksi uji terhadap protein, tes biuret merupakan salah satu cara
untuk mengidentifikasi adanya protein, dalam larutan basa biuret memberikan
warna violet dengan CuSO4 karena akan terbentuk kompleks Cu2+ dengan gugus
CO dan gugus NH dari rantai peptida dalam suasana basa. Pengendapan dengan
logam diketahui bahwa protein mempunyai daya untuk menawarkan racun.
Salting out, apabila terdapat garam-garam anorganik alam presentase tinggi dalam
larutan protein, maka kelarutan protein akan berkurang, sehingga mengakibatkan
pengendapan. Pengendapan dengan alkohol, penambahan pelarut organik seperti
aseton atau alkohol akan menurunkan kelarutan protein pada kedudukan dan
distribusi dari gugus hidrofil polar dan hidrofob polar di dalam molekul hingga
menghasilkan protein yang dipol (Tim Dosen Kimia, 2011).
Fungsi protein di dalam tubuh kita sangat banyak, bahkan banyak dari
proses pertumbuhan tubuh manusia dipengaruhi oleh protein yang terkandung di
dalam tubuh kita. Di bawah ini beberapa fungsi protein yaitu (Anonim b, 2011):
a. Sebagai enzim
Hampir semua reaksi biologis dipercepat atau dibantu oleh suatu senyawa
makromolekul spesifik yang disebut enzim, dari reaksi yang sangat sederhana
seperti reaksi transportasi karbon dioksida sampai yang sangat rumit seperti
replikasi kromosom. Protein besar peranannya terhadap perubahan-perubahan
kimia dalam sistem biologis.
b. Alat pengangkut dan penyimpan
Banyak molekul dengan MB kecil serta beberapa ion dapat diangkut atau
dipindahkan oleh protein-protein tertentu. Misalnya hemoglobin mengangkut
oksigen dalam eritrosit, sedangkan mioglobin mengangkut oksigen dalam otot.
Pengatur pergerakan Protein merupakan komponen utama daging, gerakan
otot terjadi karena adanya dua molekul protein yang saling bergeseran.
c. Penunjang mekanis
Kekuatan dan daya tahan robek kulit dan tulang disebabkan adanya kolagen,
suatu protein berbentuk bulat panjang dan mudah membentuk serabut.
Pertahanan tubuh atau imunisasi Pertahanan tubuh biasanya dalam bentuk
antibodi, yaitu suatu protein khusus yang dapat mengenal dan menempel atau
mengikat benda-benda asing yang masuk ke dalam tubuh seperti virus,
bakteri, dan sel- sel asing lain.
d. Media perambatan impuls syaraf
Protein yang mempunyai fungsi ini biasanya berbentuk reseptor, misalnya
rodopsin, suatu protein yang bertindak sebagai reseptor penerima warna atau
cahaya pada sel-sel mata.
e. Pengendalian pertumbuhan
Protein ini bekerja sebagai reseptor (dalam bakteri) yang dapat mempengaruhi
fungsi bagian-bagian DNA yang mengatur sifat dan karakter bahan.
Struktur asam amino secara umum adalah satu atom C yang mengikat
empat gugus: gugus amina (NH2), gugus karboksil (COOH), atom hidrogen (H),
dan satu gugus sisa (R, dari residue) atau disebut juga gugus atau rantai samping
yang membedakan satu asam amino dengan asam amino lainnya. Atom C pusat
tersebut dinamai atom Cα ("C-alfa") sesuai dengan penamaan senyawa bergugus
karboksil, yaitu atom C yang berikatan langsung dengan gugus karboksil. Oleh
karena gugus amina juga terikat pada atom Cα ini, senyawa tersebut merupakan
asam α-amino. Asam amino biasanya diklasifikasikan berdasarkan sifat kimia
rantai samping tersebut menjadi empat kelompok. Rantai samping dapat membuat
asam amino bersifat asam lemah, basa lemah, hidrofilik jika polar, dan hidrofobik
jika nonpolar (Anonim a, 2010).
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 (Girindra, 1986).
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 (Girindra, 1986).
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 (Girindra, 1986).
BAB III
METODE PERCOBAAN
3.1 Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah NaOH 2,5 M,
CuSO4 0,01 M, HgCL2 0,2 M, (CH3COO)2Pb 0,2 M, Larutan albumin, HCl 0,1
M, NaOH 0,1 M, Etanol 95 % dan buffer pH 4,7, larutan asam amino (glisin,
asam aspartat, alanin, albumin).
3.2 Alat
Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah tabung reaksi, rak
tabung, pipet tetes, pipet skala, sikat tabung.
3.3 Prosedur Kerja
3.3.1 Pengendapan dengan Logam
3 ml larutan protein ditambahkan dengan 5 tetes HgCl2 0,2 M. Ulangi
percobaan dengan menggunakan (CH3COO)2Pb.
3.3.2 Pengendapan dengan Alkohol
Tabung I diisi dengan 2,5 ml larutan albumin lalu ditambahkan dengan 0,5
ml HCl 0,1 M dan3 ml etanol 95 %. Tabung II diisi dengan 2,5 ml larutan
albumin lalu ditambahkan dengan 0,5 ml NaOH 0,1 M kemudian ditambahkan
dengan 3 ml Etanol 95 %. Tabung III diisi dengan 2,5 ml larutan albumin lalu
ditambahkan dengan 0,5 ml buffer asetat pH 4,7 kemudian ditambahkan dengan 3
ml etanol 95 %.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 HASIL
4.1.1 Pengendapan dengan logam
NO Sampel HgCl2 (CH3COOO)2Pb
1 AlaninTidak terjadi
perubahan
Tidak terjadi
Perubahan
2 AlbuminPutih Keruh dan
terdapat endapan
Putih keruh seperti
susu dan terdapat
endapan
3 Asam AspartatTidak terjadi
perubahan
Terdapat sedikit
endapan
4 GlisinTidak terjadi
perubahan
Tidak terjadi
perubahan
4.1.2 Pengendapan dengan alkohol
NO SAMPELTABUNG I
(Buffer asetat)
TABUNG II
(HCl)
TABUNG III
(NaOH)
1 Alanin
2 Albumin Tidak terjadi
perubahan., dan
ketika
ditambahkan
Tidak terjadi
perubahan dan
ketika
ditambahkan
Larutan
menjadi bening
dan ketika
ditambahkan
dengan etanol,
terbentuk
endapan
etanol terbentuk
endapan
etanol, larutan
bening dan ada
gelembung gas
dari dasar
tabung reaksi
3Asam
Aspartat
4 Glisin
4.2 REAKSI
4.2.1 Pengendapan dengan Logam
a. HgCl
Albumin O O O ∥ ∥ ∥ H2N-CH-C - N-CH-C - NH-CH- C -OH + HgCl2 O O O ǀ ǀ ǀ ∥ ∥ ∥ R H R H2N-CH-C - N-CH-C - NH-CH- C -O Hg2+ + 2 HCl
ǀ ǀ ǀ R H R
AlaninH2N-CH – COOH + HgCl2 ǀ CH3
Asam AspartatH2N-CH-COOH + HgCl ǀ
CH2 ǀ COO-
Glisin
H - CH-COOH + HgCl2 ǀ NH2
b. (CH3COO)2Pb
Albumin O O O ∥ ∥ ∥ H2N-CH-C - N-CH-C - NH-CH- C -OH + (CH3COO)2Pb ǀ ǀ ǀ R H R O O O ∥ ∥ ∥ H2N-CH-C - N-CH-C - NH-CH- C -O Pb6+ + H+ + CH3COO -
ǀ ǀ ǀ R H R
AlaninH2N-CH – COOH + (CH3COO)2Pb ǀ CH3
Asam AspartatH2N-CH-COOH + (CH3COO)2Pb ǀ
CH2 ǀ COO-
Glisin
H - CH-COOH + (CH3COO)2Pb ǀ NH2
4.2.2 Pengendapan dengan Alkohol
a. Albumin
Albumin + Buffer Asetat
O O O ∥ ∥ ∥ H2N-CH-C - N-CH-C - NH-CH- C -OH + C2H5 OH ǀ ǀ ǀ R H R O O O ∥ ∥ ∥ H2N-CH-C - N-CH-C - NH-CH- C -OC2H5 + H2O
ǀ ǀ ǀ R H R
Albumin + HCL
O O O ∥ ∥ ∥ H2N-CH-C - N-CH-C - NH-CH- C -OH + HCl ǀ ǀ ǀ R H R O O O ∥ ∥ ∥ H2N-CH-C - N-CH-C - NH-CH- C –OH + Cl
ǀ ǀ ǀ R H R
Albumin + NaOH
O O O ∥ ∥ ∥ H2N-CH-C - N-CH-C - NH-CH- C -OH + NaOH ǀ ǀ ǀ R H R O O O ∥ ∥ ∥ H2N-CH-C - N-CH-C - NH-CH- C –OH + Na
ǀ ǀ ǀ R H R
4.3 Pembahasan
4.3.1 Pengendapan dengan Logam
Diketahui bahwa protein mampu menawarkan racun karena asam amino yang
merupakan penyusun suatu protein dapat mengikat logam seperti Hg (merkuri
klorida) dan Pb (timbal asetat), racun atau logam yang terikat dalam reaksi ini
ditandai dengan adanya endapan putih.Pada reaksi ini, albumin ditambahkan
dengan HgCl2 . Pada penambahan ini larutan berubah dari bening menjadi putih
keruh. Hal ini disebabkan karena adanya kemampuan protein atau asam amino
untuk berikatan dengan ion logam di atas titik isoelektriknya. Kemampuan ini
disebabkan karena pada saat pH berada di atas titik isoelektrik protein atau asam
amino, maka ia akan bermuatan negatif sehingga mampu mengikat ion logam
yang bermuatan positif. Berdasarkan teori, titik isoelktrik albumin adalah : 4,55-
4,90, alanin 6,00 , glisin 5,97 dan serin 5,68 (titik isoelektrik adalah keadaan pH
dimana protein /asam amino memiliki jumlah muatan positif dan negatif yang
sama). Adanya pertambahan ion logam menyebabkan putusnya jembatan disulfida
dan ikatan kovalen S-S pada protein yang mengandung gugus sulfuhidril.
Dengan adanya endapan saat penambahan albumin dan asam aspartat
dengan (CH3COO)2 Pb menunjukkan bahwa protein dan asam amino dapat
bertindak sebagai antidotum/penawar racun pada keracunan logam berat seperti
Hg dan Pb. Sedangkan untuk asam amino seperti asam glisin, dan alanin tidak
membentuk endapan karena suasana larutan masih berada di bawah titik
isoelektrik kedua asam amino tersebut, sehingga asam amino yang bermuatan
positif tidak mampu berikatan dengan ion logam yang bermuatan positif pula.
Selain itu, kedua jenis asam amino tersebut tidak mengandung gugus sulfuhidril.
4.3.2 Pengendapan dengan Alkohol
Penambahan alkohol yang merupakan pelarut organik akan menurunkan
kelarutan protein, karena kelarutaan suatu protein tergantung dari kedudukan dan
distribusi dari gugus hidrofil polar dan hidrofob polar pada molekul. Mampu
mengendapkan logam dalam suasan asam dan pada pH 4,7 yang merupakan titik
isoelektrik.Pada reaksi pengendapan dengan alkohol, larutan albumin akan
membentuk endapan yang disebabkan karena adanya gugus hidrofobik polar
(yang menarik gugus non-polar) didalam molekul protein dan menghasilkan
protein dipol. Menurut teori, albumin + NaOH membentuk larutan bening
sedangkan albumin + HCl dan albumin + buffer asetat pH 4,7 agak keruh dan
membentuk endapan. Hal ini disebabkan karena pada pH 4,7 merupakan titik
isoelektrik albumin. Titik isoelektrik merupakan pH dimana kelarutn protein
minimum karena jumlah ion positif dan ion negatif sama sehingga penambahan
senyawa organik seperti aseton dan alkohol yang bersifat nonpolar (muatan = 0)
cenderung menurunkan kelarutan protein. Sedangkan dengan penambahan basa
menyebabkan larutan albumin kelihatan agak bening, hal ini menandakan naiknya
kelarutan albumin. Hal ini berdasarkan sifat protein yang amfoter (protein dalam
suasana pelarut yang bersifat asam akan bertindak sebagai basa dan dalam suasana
pelarut yang bersifat basa akan bertindak sebagai asam).
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari percobaan ini adalah sebagai berikut:
1. Pada reaksi uji protein dengan penambahan logam berat seperti logam Hg dan
Pb bereaksi positif dengan adanya pengendapan.
2. Pada reaksi uji protein dengan pengendapan alkohol bereaksi positif pada
suasana asam dan basa serta tergantung pada pH reaksi.
5.2 Saran
Untuk asisten dan laboratorium sudah baik, sedang untuk percobaan
mungkin bisa ditambahkan asam amino lain sebagai pembanding.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim a, 2011. Asam Amino. http://id.wikipedia.org/wiki/asam_amino, diakses tanggal 21 oktober 2011,pukul 18.00 WITA.
Anonim b, 2011. Fungsi protein. http://chem-is-try.org/fungsi_protein, diakses tanggal 28 oktober 2011,pukul 20.15 WITA.
Fessenden, Ralph J., Joan S. Fessenden, 1997. Dasar-dasar Kimia Organik. Binarupa Aksara, Jakarta.
Girindra, A., 1986. Biokimia I. Gramedia, Jakarta.
Page, D., S., 1998. Prinsip-prinsip Biokimia. Erlangga, Jakarta.
Poedjiadi, A., 1994. Dasar-dasar Biokimia. Universitas Indonesia Press, Jakarta.
Tim Dosen Kimia., 2011. Penuntun Praktikum Biokimia Umum. Laboratorium Biokimia, Universitas Hasanuddin, Makassar.
Winarno, F., G., 1991. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
LEMBAR PENGESAHAN
Makassar, 29 Oktober 2012
Asisten Praktikan
IRWAN NURUL QALBY