Protein dan Asam Amino

LAPORAN PRAKTIKUM BOIKIMIA
PERCOBAAN II
PROTEIN DAN ASAM AMINO
OLEH:

NAMA : R. ALIP RAHARJO
STAMBUK : A1C4 08 027
PRODI : PEND. KIMIA
KELOMPOK : VI (ENAM)
ASISTEN : La Boyo S.Pd
LABORATORIUM PENGEMBANGAN UNIT KIMIA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS HALUOLEO
KENDARI
2011
Bab I. Pendahuluan

a. Latar Belakang

Asam amino adalah sembarang senyawa organik yang memiliki gugus fungsional karboksil (-COOH) dan amina (biasanya -NH2). Dalam biokimia seringkali pengertiannya dipersempit: keduanya terikat pada satu atom karbon (C) yang sama (disebut atom C "alfa" atau α). Gugus karboksil memberikan sifat asam dan gugus amina memberikan sifat basa. Dalam bentuk larutan, asam amino bersifat amfoterik: cenderung menjadi asam pada larutan basa dan menjadi basa pada larutan asam. Perilaku ini terjadi karena asam amino mampu menjadi zwitter-ion. Asam amino termasuk golongan senyawa yang paling banyak dipelajari karena salah satu fungsinya sangat penting dalam organisme, yaitu sebagai penyusun protein(Anonim, 2011)

Protein (asal kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus.Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof).Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1838. Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik. Kode genetik yang dibawa DNA ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan sebagai cetakan bagi translasi yang dilakukan ribosom (Ussery, 1998) Sampai tahap ini, protein masih "mentah", hanya tersusun dari asam amino proteinogenik. Melalui mekanisme pascatranslasi, terbentuklah protein yang memiliki fungsi penuh secara biologi. (Abrams, 2010)

Banyaknya fungsi dari protein yang diketahui dan manfaatnya bagi kehidupan misalnya sebagai salah satu sumber gizi maka dalam pemanfaatannya protein digunakan sebagai sumber gizi yang utama. Berbagai jenis macam protein dapat ditemukan misalnya pada hewan dan tumbuhan. Protein yang terdapat pada hewan disebut protein hewani sedangkan pada tumbuhan disebut protein nabati. Banyaknya kadar protein hewani dari tiap-tiap hewan berbeda-beda, begitu pula kadar protein nabati pada tumbuhan berbeda-beda. Adanya perbedaan kadar kandungan protein pada tumbuhan ini maka berdasarkan uraian diatas, penelitian yang berjudul “Uji Kadar Asam Amino dan Protein”,peneliti akan melakukan uji kadar protein pada tumbuhan umbi-umbian.

b. Rumusan masalah

Adapun yang menjadi masalah pokok dalam penelitian ini adalah “apakah terdapat kandungan protein dari albumin telur dan umbi lokal dengan melakukan uji protein?”

c. Tujuan

Tujuan yang akan dicapai pada praktikum ini adalah mengetahui sifat kelarutan dan denaturasi yang berkaitan dengan albumin protein

Bab II. Kajian Pustaka

Protein tersusun dari berbagai asam amino yang masing-masing dihubungkan dengan ikatan peptida. Meskipun demikian, pada awal pembentukannya protein hanya tersusun dari 20 asam amino yang dikenal sebagai asam amino dasar atau asam amino baku atau asam amino penyusun protein (proteinogenik). Asam-asam amino inilah yang disandi oleh DNA/RNA sebagai kode genetik.

Umbi-umbian merupakan komoditas pertanian yang tersebar luas di Indonesia. Umbi-umbian merupakan salah satu sumber utama karbohidrat. Umbi adalah akar tanaman yang telah termodifikasi menjadi organ penyimpan cadangan makanan. Contoh umbi-umbian adalah ketela rambat, singkong dan kentang (Desrosier, 1988).

Albumin (bahasa Latin: albus, white) adalah istilah yang digunakan untuk merujuk ke segala jenis protein monomer yang larut dalam air dan larutan garam, dan mengalami koagulasi saat terpapar panas. Substansi yang mengandung albumin, seperti putih telur, disebut albuminoid. Pada manusia, albumin diproduksi oleh hati dalam bentuk prealbumin dan memenuhi sekitar 60% jumlah serum darah dengan konsentrasi antara 30 hingga 50 g/L(anonim2, 2011) dengan waktu paruh sekitar 20 hari. Albumin memiliki berat molekul sekitar 65 kD dan terdiri dari 584 asam amino tanpa karbohidrat. Gen untuk albumin terletak pada kromosom 4, mutasi pada gen ini dapat mengakibatkan berbagai macam protein dengan fungsi yang tidak beraturan (bahasa Inggris: anomalous protein) Denaturasi adalah sebuah proses di mana protein atau asam nukleat kehilangan struktur tersier dan struktur sekunder dengan penerapan beberapa tekanan eksternal atau senyawa, seperti asam kuat atau basa, garam anorganik terkonsentrasi, sebuah misalnya pelarut organik (cth, alkohol atau kloroform), atau panas. Jika protein dalam sel hidup didenaturasi, ini menyebabkan gangguan terhadap aktivitas sel dan kemungkinan kematian sel. protein didenaturasi dapat menunjukkan berbagai karakteristik, dari hilangnya kelarutan untuk agregasi komunal. Denaturisasi dalam pengertian ini tidak digunakan dalam penyusunan bahan kimia industri alkohol didenaturasi(Anonim3, 2011)

Reagen biuret berfungsi untuk menguji kandungan protein dalam suatu zat (makanan) apabila setelah ditetesi biuret, makanan/ sari makanan yang mengandung protein akan berubah menjadi berwarna ungu. Reagen Fehling a dan b berfungsi untuk menguji kandungan glukosa dalam suatu zat (makanan) apabila setelah ditetesi fehling, makanan/ sari makanan yang mengandung glukosa akan berubah menjadi berwarna merah bata. Reagen benedict berfungsi mirip dengan fehling a dan b, yaitu untuk menguji kandungan glukosa dalam suatu zat (makanan) apabila setelah diberi benedict, makanan/ sari makanan yang mengandung glukosa akan berubah menjadi berwarna kuning, hijau, atau merah. (Arifiandi, 2009)

Bab III. Metode Penelitian

a. Waktu dan Tempat

Praktikum ini dilaksanakan pada bulan april 2011 dan bertempat di Laboratorium Pengembangan Unit Kimia Jurusan P. MIPA Fakultas Keguruan dan Ilmu Pengetahuan Universitas Haluoleo Kendari.

b. Alat dan bahan

Alat-alat yang digunakan pada praktikum ini adalah

- Penangas air

- Filler 1 buah

- Botol semprot 1 buah

- Batang pengaduk 3 buah

- Corong 1 buah

- Sentrifuga

- 1 Rak Tabung reaksitabung reaksi 1 buah

- Pipet ukur 5 mL dan 10 m 1 buah

- Gelas kimia 300 mL 2 buah

- Gelas ukur 50 mL 2 buah

Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah

- larutan protein albumin

- Larutan (NH4)2SO4

- Reagen untuk uji biuret

- Aquades

- Asam asetat 1 M

- Umbi lokal

b. Pembahasan

Protein terdapat di semua jaringan sel hidup, baik pada tanaman maupun hewan. Setelah air, protein merupakan komponen yang terbesar darim tubuh manusia. Seperenam berat manusia terdiri atas protein. Sepertiga dari jumlah tersebut terdapat pada otot, seperlima bagian terdapat pada tulang dan tulang rawan, seper sepuluh terdapat pada kulit dan sisanya terdapat pada organ lain serta cairan tubuh. Pada umumnya, protein diperlukan tubuh untuk:

a. Pertumbuhan dan pengembangan tubuh.

b. Perbaikan dan pergantian sel-sel jaringan tubuh yang rusak.

c. Produksi enzim pencernaan dan enzim metabolisme.

d. Bagian yang terpenting dari hormon-hormon tertentu seperti tiroksin dan insulin (Winarno, 1993).

Pada Percobaan ini dilakukan uji dari sifat protein yakni uji pengendapan dengan garam , uji koagulasi, pengendapan dengan alcohol dan denaturasi protein. Pada uji pengendapan dengan garam, larutan protein dijenuhkan hingga keruh menggunkan (NH4)2SO4 . penambahan garam tersebut maka akan terbbentuk endapan. Hal ini sesuai menurut Stryer. Menurut Stryer Daya larut kebanyakan protein dalam larutan garam dengan konsentrasi tinggi menjadi rendah. Efek ini dikenal dengan salting out (Stryer, 2000). Hubungan daya larut protein dengan kadar garam berbeda antara satu protein dengan protein lainnya. Sehingga cara salting out ini dapat digunakan untuk fraksinsai protein. Salting out juga dapat digunakan untuk memekatkan larutan encer protein

Pada uji koagulasi protein, Protein yang digunakan merupakan albumin atau putih telur. Pada uji ini, albumin ditambahkan dengan asam asetat dan apabila dipanaskan maka akan terbentuk endapan. Koagulasi yang dimaksud adalah merupakan proses penggumpalan atau pembekuan sehingga membentuk endapan. Misalnya jika terjadi luka, langkah awal koagulasi adalah dengan pelepasan komponen fosfolipid (en:phospholipid) yang disebut faktor jaringan (en:tissue factor) dan fibrinogen sebagai inisiasi sebuah reaksi berantai]. Segera setelah itu keping darah bereaksi membentuk penyumbat pada permukaan luka, reaksi ini disebut hemostasis awal (en:primary). Hemostasis lanjutan (en:secondary) terjadi hampir bersamaan:protein dalam plasma darah yang disebut faktor koagulasi merespon secara berjenjang dan sangat rumit untuk membentuk jaring-jaring fibrin yang memperkuat penyumbatan keping darah (Furie, 2005)

Pada uji selanjutnya pada protein dilakukan dengan pengendapan dengan alcohol. Alcohol yang dimaksudkan merupakan etanol 96% . penambahan dengan menggunakan etanol yang ditambahkan pada albumin telur akan menimbulkan endapan. Dengan ditambahkan NaOH akan terbentuk 2 lapisan yakni lapisan atas berwarna bening dan bawah berwarna keruh. Pada proses denaturasi protein, Albumin telur ditambahkan dengan HCl dan NaOH. Penambahan tersebut menimbulkan endapan. Terbentuknya endapan tersebut di sebut denaturasi . Denturasi merupakan sebuah proses di mana protein atau asam nukleat kehilangan struktur tersier dan struktur sekunder dengan penerapan beberapa tekanan eksternal atau senyawa, seperti asam kuat atau basa, garam anorganik terkonsentrasi, sebuah misalnya pelarut organik (cth, alkohol atau kloroform), atau panas. ika protein dalam sel hidup didenaturasi, ini menyebabkan gangguan terhadap aktivitas sel dan kemungkinan kematian sel. protein didenaturasi dapat menunjukkan berbagai karakteristik, dari hilangnya kelarutan untuk agregasi komunal. Denaturisasi dalam pengertian ini tidak digunakan dalam penyusunan bahan kimia industri alkohol didenaturasi.

Sel mengandung ratusan hingga ribuan jenis protein. Fraksinasi terhadap protein dapat dilakukan untuk memperoleh preparat protein murni tertentu sebelum ditentukan komposisi dan deret asam amino penyusunnya (Lehninger, 1982). Protein dapat dimurnikan berdasarkan ukuran, daya larut, dan afinitas pengikatan (Stryer, 2000). Pemisahan dan pemurnian protein dapat dilakukan dengan cara:

a. Dialisis

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 ekstrak jaringan, seperti garam, akan melalui pori-pori, tetapi protein dengan berat molekul tinggi akan tertahan di dalam kantong (Lehninger, 1982).

b. Elektroforesis

Protein dapat juga dipisahkan satu dari yang lain oleh elektroforesis berdasarkan tanda dan jumlah muatan listrik pada gugus R dan gugus termal asam amino dan terminal karboksil yang bermuatan. Seperti peptida sederhana, rantai polipeptida protein mempunyai titik isoelektrik yang khas, yang akan mencerminkan jumlah relatif gugus R asam dan basa (Lehninger, 1982). Kecepatan migrasi protein dalam medan listrik tergantung pada kekuatan medan listrik, muatan protein, dan koefisian pergesekan (Stryer, 2000).

Daya larut kebanyakan protein dalam larutan garam dengan konsentrasi tinggi menjadi rendah. Efek ini dikenal dengan salting out Hubungan daya larut protein dengan kadar garam berbeda antara satu protein dengan protein lainnya. Sehingga cara salting out ini dapat digunakan untuk fraksinsai protein. Salting out juga dapat digunakan untuk memekatkan larutan encer protein (Stryer, 2000).

Pengendapan protein dengan garam dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu pH, temperatur, konsentrasi protein, dan garam yang digunakan. Konsentrasi protein merupakan faktor terpenting dalam scaling-up karena pemurnian skala besar memberikan hasil yang lebih banyak dibanding skala laboratorium (Walker dkk., 1988). Pengendapan protein dalam ekstrak sel dan jaringan dapat dilakukan dengan penambahan reagen, diantaranya:

1). Amonium sulfat

Amonium sulfat merupakan garam yang umum digunakan dalam pengendapan protein secara salting out karena memiliki kelarutan yang tinggi, tidak toksik, dan murah (Walker dkk., 1988).

2). Pelarut organik

Penambahan pelarut organik dalam larutan encer akan mengurangi kelarutan protein dengan mengurangi konstata dieletrika dalam medium. Pelarut organik yang dapat digunakan untuk mengendapkan protein yaitu etanol, aseton, propan-2-ol. Protein mudah didenaturasi oleh pelarut organik, maka dalam pengerjaannya dilakukan pada temperatur 00C. Pelarut organik mudah terbakar, mahal dan memiliki selektifitas rendah karenanya jarang digunakan untuk pemurnian enzim dalam skala besar (Walker dkk., 1988).

3). Polimer BM Tinggi

Organik lain juga dapat digunakan untuk pemurnian protein yaitu polietilenglikol. Senyawa ini tidak toksik, tidak mudah terbakar dan tidak mendenaturasi protein (Walker dkk., 1988).

Bab V. Penutup

a. Kesimpulan

Kesimpulan pada percobaan ini yakni uji protein dengan albumin telur dilakukan yakni uji pengendapan dengan garam , uji koagulasi, pengendapan dengan alcohol dan denaturasi protein. Uji-uji tersebut dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat dari protein dimana pada akhirnya akan terbentuk endapan. Serta pada akhirnya di uji dengan reagen biuret dan hasilnya positif terdapat protein,

b. Saran

Saran yang dapat saya sampaikan pada percobaan kali ini adalah:

1. Agar penelitian ini lebih dilanjutkan dengan variasi tumbuhan yang berbeda-beda

2. Pada penentuan uji kadar protein yang dilakukan sebaiknya dilakukan uji kadar dengan metode yang berbeda misalnya dengan metode KLT , Tes UV-Absorbsi, Reaksi Xanthoprotein, Reaksi Millon, Reaksi Ninhydrin, Reaksi Biuret, Reaksi Bradford, Tes Protein berdasar Lowry,dan Tes BCA-

Daftar Pustaka

Anonim, 2011. Asam Amino. http://www.wikipedia.com. Diakses 29 april

………………........Albumin Kapsul, Madu Albumin". http://www.biohexa.com/. Diakses pada 2 mei 2011.

……………..Denaturasi. http://www.wikipedia.com. Diakses pada 2 mei 2011.

Arifiandi M, 2009 . Fungsi Uji Biuret, Uji Fehling, Uji Benedict . http://www.yahoo.co.id. Diakses 2 mei 2011

Desrosier, N.W. 1987. Teknologi Pengawetan Pangan. Jakarta : UI Press.

Furie B, Furie BC (2005). "Thrombus formation in vivo". J. Clin. Invest. 115 (12): 3355–62. doi:10.1172/JCI26987. PMID 16322780. http://www.jci.org/cgi/content/full/115/12/3355. Templat:PMC

Jolane Abrams. 2010. DNA, RNA, and Protein: Life at its simplest. http://www.postmodern.com/~jka/rnaworld/nfrna/nf-rnadefed.html

Lehninger, L. A., 1982, Dasar-Dasar Biokimia, alih bahasa oleh Thenawidjaja, M, 144-146, Erlangga, Jakarta.

Sismindari, Sudjadi, Sulistyani, N., 2002, Aktivitas Pemotongan DNA Superkoil oleh Fraksi Protein Daun Morinda citrifolia, Majalah Farmasi Indonesia,

13 (4), 174-179.

Stripe, F., Bateli, M. G., Soria, M., Lappi, D. A., 1992, Ribosom-inactivating Proteins from Plants present Status and Furture Prospects, Bio Technology, Vol.10

Stryer, L., 2000, Biokimia, alih bahasa oleh Sadikin, hal 47-51, ECG, Jakarta

UsseryD.1998.Gene Expression & Regulation. http://www.cbs.dtu.dk/staff/dave/DNA_CenDog.html

Winarno, F.G. 1993. Pangan: Gizi, Teknologi dan Konsumen. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.

Walker, J. M., and Gingold, E. B., 1988, Molecular Biology and Biotechnology, 2nd, 303-304, The Royal Socienty of Chemistry, Burlington House, London.