Uji Pengendapan Protein oleh Logam Berat
Uji Pengendapan Protein oleh Logam Berat
Uji Pengendapan Protein oleh Logam Berat
Uji Pengendapan Protein oleh Logam Berat
D
Deewwi i SSuussyylloowwaatti i ((00880033006611000011)) Widhiarty
Widhiarty Soetopo Soetopo (0803061003)(0803061003) Dewa
Dewa AyAyu u Angga Angga PebriaPebriani ni (0803061010(0803061010))
ABSTRAK ABSTRAK Protein
Protein merupakan merupakan komponen komponen utama utama semua semua sel sel hidup. hidup. Protein Protein ini ini berfungsi berfungsi sebagaisebagai pembentuk struktur
pembentuk struktur sel yangn menghasilkan sel yangn menghasilkan hormon, enzim, dan lain-lain. hormon, enzim, dan lain-lain. Ditinjau dari segiDitinjau dari segi kim
kimia ia prprototein ein mermerupaupakan kan suasuatu tu sensenyawyawa a polpolimeimer r dardari i asaasam-am-asam sam amiamino no dendengan gan beraberat t molekul yang tinggi (10
molekul yang tinggi (10 sampai 10 sampai 10! ! ". ".
Ditinjau
Ditinjau dari dari unsur unsur yang yang menyusun, menyusun, protein protein terdiri terdiri atas atas unsur-unsur unsur-unsur #, #, $, $, %, %, dan dan &.&. 'eberapa diantara protein juga menga
'eberapa diantara protein juga mengandung belerang, fosfor dan beberapa unsur logam ndung belerang, fosfor dan beberapa unsur logam 00 seperti
seperti seng, besi, seng, besi, dan tembaga. 'anyaknya dan tembaga. 'anyaknya unsur & unsur & dalam suatu bahan dalam suatu bahan pangan merupakanpangan merupakan krit
kriteria eria penpenetaetapan pan prprototeinein. . 'an'anyakyaknya nya nitnitrorogen gen ratrata-raa-rata ta daldalam am prprototein ein berberkisakisar r 1!)1!).. Protein banyak
Protein banyak terdapat dalaterdapat dalam kulit, rambut, otot, putih telurm kulit, rambut, otot, putih telur, d, dan sutera.an sutera. Protein
Protein sering sering kali kali dipakai dipakai sebagai sebagai obat obat penawar penawar kera*unan kera*unan logam-logam logam-logam berat berat sepertiseperti merkuri, tembaga, dan lain-lain.
merkuri, tembaga, dan lain-lain. $al ini disebakan $al ini disebakan karena adanya reaksi pengendapan.karena adanya reaksi pengendapan. +ata kun*i protein, lo
+ata kun*i protein, logam berat, pengendapagam berat, pengendapann
PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
Protein
Protein merupaan merupaan moleul moleul organi organi terbanya terbanya di di dalam dalam sel! sel! yaitu yaitu urang urang lebih lebih "0#"0# da
dari ri beberat rat eeriring ng selsel! ! dadan n dadapapat t diditemtemui ui dadalalam m setsetiaiap p babagigian an dadari ri selsel! ! aarenrena a prprototeieinn merupa
merupaan aspe dasar an aspe dasar dari semua dari semua strustrutur sel tur sel dan $ungsi sel% dan $ungsi sel% &erbag&erbagai ai proteiprotein n mempmempunyaiunyai $ungsi biologis yang berbeda% 'agi pula! sebagian besar in$ormasi geneti diespresian $ungsi biologis yang berbeda% 'agi pula! sebagian besar in$ormasi geneti diespresian dengan protein% leh arena itu! ita uga harus menyelidii hubungan antara si$at umum dengan protein% leh arena itu! ita uga harus menyelidii hubungan antara si$at umum geneti! asam deosiribonuleat (D*A) dan strutur protein! demiian uga e$e mutasi geneti! asam deosiribonuleat (D*A) dan strutur protein! demiian uga e$e mutasi terhadap strutur protein% +ubungan strutur moleul protein dengan $ungsi biologis protein terhadap strutur protein% +ubungan strutur moleul protein dengan $ungsi biologis protein serta ati,itas protein merupaan problema pusat bidang bioimia masa ini%
serta ati,itas protein merupaan problema pusat bidang bioimia masa ini% P
Prorotetein in adadalalah ah popollimimer er dadari ri seseititar ar -1 -1 asasam am amaminino o yayang ng bbererllaiainanann dis
terbentu ia asam/asam amino tersebut disambung/sambungan! protein yang berbeda dapat mempunyai si$at imia yang berbeda dan strutur Seunder dan tersier
yang sangat berbeda% &erbagai asam amino yang disambungan membentu rantai peptida% Peptida/peptida menadi penyusun protein%
Dalam moleul/moleul protein! residu asam amino diiat seara o,alen membentu rantai/rantai panang linier% esidu/residu asam amino tersebut ditata seara 2head to tail2 melalui iatan peptida hasil eliminasi air dari gugus arbosilat satu asam amino dan gugus a/amino asam amino beriutnya% akromolekul yang terbentuk ini disebut polipeptida, yang mengandung ratusan unit asam amino. &eberapa protein mengandung hanya satu rantai polipeptida 'ainnya mengandung dua atau lebih rantai polipeptida% antai/rantai polipeptida protein buan merupaan polimer/polimer aa dengan panang tertentu setiap rantai polipeptida mempunyal bobot moleul! omposisi imia! orde urutan building blo asam
amino! serta bentu tiga dimensi tertentu%
Protein telur merupaan salah satu dari protein berualitas terbai dan dianggap mempunyai nilai biologi 100% Protein ini dipaai seeara luas sebagai standar! dan bilangan nisbah e$isiensi protein (*4P) adang/adang menggunaan putih telur sebagai standar%
Protein serealia pada umumnya tida mengandung lisina dan treonina% .edele merupaan sumber lisina yang bai tetapi tida mengandung metionina% Protein bii apas tida mengandung lisina dan protein aeang tanah tida mengandung metionina dan lisina% Protein entang mesipun
Ukuran Molekul Protein
&obot moleul protein dapat ditentuan dengan metode $isia% &eberapa bobot moleul protein ditunuan pada tabel 5%1! bobot moleul protein terse but ber,ariasi antara "%000 yang merupaan bobot moleul protein terendah sampai satu uta atau lebih% Walaupun demiian! diantara protein/protein dengan $ungsi sama! ita tida dapat menari esimpulan mengenai uuran bobot moleulnya% &erbagai enim misalnya! bobot moleulnya dapat berbeda dari 1-%000 sampai satu uta lebih%
7abel 8%1 uga menunuan protein/protein dengan bobot moleul di atas 36%000 mengandung dua atau lebih rantai polipeptida% antai/rantai polipeptida indi,idual dari ebanyana protein yang struturnya telah dienal mengandung 100 sampai 300 residu asam amino (bobot moleul 1-%000 sampai 36%000)% antai polipeptida tunggal dari ribonulease! ,torom dan m,olobin misalnya mengandung antara 100 sampai 300 residu asam amino% &eberapa protein lain seperti serum albumin mempunyai rantai polipeptida yang lebih
panang dengan residu asam amino mendeati ""0! sedangan myosin mengandung residu asam amino yang mendeati 1%800 %
Tael !"#" Boot Molekul Beerapa Protein
Protein
Sobot moleul 9umlah antai :nsulin (sapi)
ibonulease (panreas sapi) 'yoim (putih telur)
;yoglobin (antung uda) .imotripsinogen (panreas sapi) &/'atoglobulin (sapi)
+emoglobin (manusia) +esoinase (ragi)
7rypto$an sintetase (. *oli" Aspartat transarbamoilase (. *oli" <liogen $os$orilase (hati sapi)
.omples piru,at dehidrogenase (ginal sapi) =irus mosai tembaau
"%>00 1-%600 13%?00 16%?00 -3%-00 3"%000 65%"00 10-%000 1"?%000 310%000 3>0%000 >%000%000 50%000%000 -1 1 1 1 -5 -5 1-5 160 -130
&erbagai protein telah diisolasi dalam bentu ristal% Semua mengandung arbon (@) ! hydrogen (+)! nitrogen (*) dan osigen () hampir semua protein mengandung sul$ur% &ebarapa protein mengandung elemen tambahan! seperti $os$or! besi! seng dan tembaga% &obot moleul protein sangat besar! tetapi hidrolisis asam semua protein menghasilan seelompo senyawa organi sederhana dengan bobot moleul rendah! yaitu asam amino a% ;oleul/moleul building blo ini minimum mengandung satu gugus arbosilat dan satu gugus a/amino! serta satu gugus rantai samping yang berbeda% mumnya -0 enis asam amino berbeda ditemui sebagai building blo protein%
Kla$i%ika$i Protein
&erdasaran omposisi protein dibagi menadi dua elompo utama! yaitu protein sederhana dan protein on uga si% Protein sederhana adalah protein yang pada hidrolisis hanya
menghasilan asam/asam amino% .elompo protein ini umumnya mengandung urang lebih "0 # arbon! > # hidrogen! -3 # osigen! 16 # nitrogen dan 0 / 3 # sul$ur% .elompo protein onugasi adalah protein yang pada hidrolisis tida hanya menghasilan asam/asam
amino! tetapi uga omponen organi dan omponen anorgani lain! yang disebut uus prosteti dari protein% &erdasaran si$at imia gugus prosBtinya! protein onugasi dapat dielompoan menadi nuleoprotein! lipoprotein! arena mengandung gugus prosteti asam nuleat dan lipid% 9uga dienal $os$oprotein! metalloprotein dan gluoprotein
&erdasaran on$ormasi protein dibagi menadi tiga elompo utama! yaitu protein serat! protein lobular! protein denan on$ormasi antara protein serat dan protein globular% Protein serat dibangun oleh rantai/rantai polipeptida yang ditata seaar sepanang satu sumbu% Seara $isi protein serat sangat au! uat dan ta larut dalam air atau larutan garam ener%
Protein serat ini merupaan elemen strutur dasar aringan iat hewan tingat tinggi% ;isalnya olagen dari tendon dan matris tulang! eratin! rambut! tandu! uu dan bulu serta elastin dari aringan yang elasti% Sebalinya dalam protein globular! protein elompo dua! rantai/rantai polipeptida melipat e dalam menadi bentu globular atau bola yang ompa
.ebanyaan protein globular larut dalam sistem air% mumnya protein ini mempunyai $ungsi yang mobil dan dinami di dalam sel% Dari sebanya -%000 enim/enim yang dienal! seumlah hormon! serum! albumin dan hemoglobin! semuanya termasu protein globular% Protein elompo tiga! protein dengan on$ormasi antara protein serat dan protein globular! struturnya berbentu seperti batang menyerupai protein serat tetapi menunuan si$at larut dalam larutan garam! seperti protein globular%
A$am Amino
Sesuai namanya asam amino terdiri atas%- maam gugus yang has! yaitu gugus amino (/*+-) dan gugus .arbosil ( /@+)% Asam/asam amino yang membentu at putih
telur umumnya tergolong strutur a% (al$a)% &erdasaran si$at mutarotasi/nya asam amino ada - yaitu '/asam amino yani yang memutar bidang polarisasi e iri dan D/asam amino yani yang memutar bidang rotasi e anan%%
'/Asam amino
C gugus rantai arbon
D/Asam amino
Asam amino yang sudah dietahui seluruhnya ada -1 maam asam amino% Strutur! nama dan si$at has (@iri rantai samping) disaian pada Sub bab 8%5%-%
Asam amino yang sederhana mempunyai - gugus $ungsional E*+- dan /@+
misalnya gliool atau glisin (+- */@+- E@+)% Selain pada atom/@ gugus amino adang
adang terdapat uga gugus ali$ati atau aromati
a% Susunan Asam Amino Dalam ;embentu Peptida Protein
Asam amino uga dapat dielompoan berdasaran si$at imia rantai sampingnya (.rull dan Wall! 1?6?)% antai samping dapat bersi$at polar atau nonpolar% .andungan bagian asam amino polar yang tinggi dalam protein meningatan elarutannya dalam air% antai samping yang paling polar ialah rantai samping asam amino basa dan asam amino asam% Asam/asam amino ini terdapat dalam albumin dan globulin yang larut air dengan aras yang tinggi.
Asam amino yang disambung/sambungan dengan iatan peptida membentu strutur primer protein% Susunan asam amino menentuan si$at strutut seunder dan tersier %Pada gilirannya! hal ini mempengaruhi seara bermana si$at/ si$at $ungsi protein maanan dan perilaunya selama pemrosesan
<ugus hidrosil dalam rantai samping dapat terlibat dalam pembentuan iatan ester dengan asam $os$at dan $os$at% Asam amino belerang dapat membentu iatan sambung/silang disul$ida antara rantai peptida yang bertetangga atau antara bagian yang berlainan dalam rantai yang sama% Prolina dan hidrosiprolina
memasaan pembatasan strutur yang bermana terhadap geometri rantai peptida%
.lasi$iasi asam amino menurut umlah gugus asam (arbosil) dan basa (amino) yang dimilii adalah (1) asam amino netral yaitu asam amino yang mengandung satu gugus asam dan satu gugus amino (-) asam amino asam (rantai abang asam) yaitu asam amino yang mempunyai elebihan gugus asam dibandingan dengan gugus basa (3) asam amino basa (rantai abang basa) yaitu asam amino yang mempunyai elebihan gugus basa (5) asam amino yang mengandung nitrogen imino pengganti gugus amino primer dinamaan asam :mmo%
b.1. /sam /mino &etral
/sam amino netral terdiri atas asam amino ali$ati (rantai abang terdiri atas hidroarbon)! asam amino dengan rantai abang hidrosil! asam amino dengan rantai abang aromati dan asam amino dengan rantai abang yang mengandung sul$ur%
b.. /sam /mino /sam
&eberapa asm amino mempunyi rantai abang ( ) yang mengandung gugus asam%
b.. /sam /mino 'asa
&eberapa asm amino mempunyi rantai abang ( ) yang bersi$at basa%
&" Kla$i%ika$i A$am Amino menurut E$en$ial dan Tidak E$en$ial
Dr% William ose! (1?1>) seorang pionir dalam penelitian protein dengan menggunaan berbagai ampuran asam amino dan meneliti pengaruhnya terhadap pertumbuhan tius perobaan dan manusia! membagi asam amino dalam dua golongan! yaitu asam amino esensial dan tida esensial% Satu per satu asam amino dieluaran dari diet semula yang terdiri atas ampuran asam amino dan pengaruhnya terhadap pertumbuhan tius diamati% Pengeluaran beberapa asam amino tertentu ternyata mengganggu pertumbuhan! sedangan yang lain tida% 7ernyata ada sepuluh maam asam amino yang dibutuhan tius untu pertumbuhan yang tida dapat disinresis tubuh% Asam amino ini dinamaan asam amino esensial% Asam amino lain dinamaan asam amino tida esensial% Asam amino tida esensial uga penring unru pembentuan protein tubuh! tetapi asam amino ini bila tida terdapat dalam tubuh dapat disinresis tubuh dalam umlah yang diperluan%
Penelitian yang sarna emudian dilauan terhadap manusia! dengan menggunaan ampuran asam amino yang dianggap esensial untu tius% Satu per satu asam amino dieluaran dari ampuran tersebut! dan pengaruhnya terhadap eseimbangan nitrogen pada manusia diamati% 7ernyata ada sembilan enis asam amino esensial untu manusia yang diperluan untu pertumbuhan dan pemeliharaan aringan tubuh% .esembilan asam amino ini tida dapat disintesis tubuh! yang berarti harus ada dalam maanan sehari/hari%
&ila tubuh mengandung uup nitrogen! tubuh mampu mensintesis sebelas enis asam amino lain! yaitu asam amino tida esensial yang diperluan untu pertumbuhan dan pemeliharaan aringan tubuh% *itrogen ini dapat berasal dari asam amino tida esensial lain
atau dari asam amino esensial yang berlebihan% &elaangan asam amino tida esensial dibagi menadi dua elompo yaitu asam amino tida esensial bersyarat (#onditional essential amino a*ids" dan asam amino yang betul/betul tida esensial (lihat 7abel 8%-%)%
7abel ;aam/maam Asam amino berdasar esensinya bagi tubuh
A$amAmino
E$en$ial Tidak e$en$ial er$'arat Tidak e$en$ial
Leu$in( )$oleu$in( *alin( Tripto%an( +enilalanin(
Metionin( Treonin(
Li$in( dan Hi$tidin
Prolin ( Serin( Arginin( Tiro$in( Si$tein( Trionin( dan ,li$in
,lutamat( Alanin(
A$partat( dan ,lutamin
)oni$a$i Protein 'ang Larut Dalam Air dan A$am amino
Seperti asam amino! protein yang larut dalam air aan rnernbentu ion yang rnernpunyai muatan positi$ dan negati$% Asam amino mempunyai gugus asam (/@+) yang bersi$at asam menghasilan ion +F dan gugus amina (*+
-) yang bersi$at basa%
Dalam suasana asam moleul protein aan rnernbentu ion positi$! sedangan dalam suasana basa%! aan rnembentu ion negati$% Pada titi isolistri protein mempunyai ion muatan positi$ dan negati$ yang sama% :on demiian disebut dengan istilah :on Gwitter atau Am$oter
Pada ionsasi protein atau asam amino! ion muatan positi$ (ation) dan ion muatan negati,e (ation) sama uat! sehingga tida bergera e arah eletroda positi$% maupun negati,e! apabila ditempatan di%antara edua eletroda tersebut%
:onisasi protein dapat! digambaran sebagai beriut
Protein HCCCCCCI +F F JProteinK
Kation )on -.itter
*+-/ F JProteinK HCCCCCCI Protein
)on -.itter Anion
Peptida
7elah dietahui bahwa beberapa moleul asam amino dapat beriatan satu dengan lain membentu suatu senyawa yang disebut peptida% Apabila umlah asam amino yang beriatan tida lebih dari sepuluh moleul disebut oligopeptida%
Peptida yang dibentu oleh dua moleul asarn amino disebut dipeptida% Selanutnya tripeptida dan tetrapeptida ialah peptida yang terdiri atas tiga moleul dan empat moleul asam amino% Delapan mo1eul asam amino dengan demiian aan membentu otapeptida%
Polipeptida ialah peptida yang moleulnya terdiri dari banya moleul asam amino% Protein ialah suatu polipeptida yang terdiri atas lebih dariseratus asam amino%
a% 7ata *ama
Pada dasarnya suatu peptida ialah asil/asam amino% arena gugus /@+ dengan gugus /*+- membentu iatan peptida% Dari rumus suatu peptida ini tampa bahwa ada
gugus asil yang teriat pada asam amino%
*ama peptida diberian betdasaran atas enis asam amino yang membentunya% Asam amino yang gugus arbosilnya Lbereasi dengan gugus /*+- diberi ahiran il
pada namanya% sedangan urutan penamaan didasaran pada! urutan asam amino! dimulai dari asam amino u)ung yang masih mempunyai gugus /*+-%
Agar tida terlalu panang menulisan suatu nama peptida% digunaan singatan nama asam amino! yaitu dengan mengambil tiga huru$ pertama dari nama asam amino/nya% Sebagai ontoh glisilalanin ditulis gly/ala/+! sedangan//2 alanilserilleusin dapat ditulis ala/ser/leu/ +%
b. Si$at Peptida
Peptida diperoleh dengan ara hidrolisis protein yang tida sempurna% Apabila peptida yang teradi dihidrolisis 1ebih lanut! aan dihasilan asam/asam amino% Suatu penta peptida alanil/leusilsisteinil/tirosil/glisin atau yang ditulis seara singat ala/leu/ys/tyrgly/+ pada proses hidrolisis aan menghasilan alanin! leusin! sistein! tirosin dan glisin%
Si$at peptida ditentuan oleh gugus /*+- L gugus /@+ dan gugus % Si$at asam
danL basa pada peptida ditentuan oleh gugus /@+ dan /*+-! namuo pada peptida rantai
panang! gugus -#%%$ dan /*+- yang terleta di uung rantai tida lagi berpengaruh%
Suatu peptida / uga mempunyai titi isolistri seperti pada asam amino% easi biuret merupaan reasi warna unro peptida dan protein%
% Analisis dan Sintesis Peptida
ntu memperoleh in$ormasi tentang peptida tida uup dengan mengetahui enis dan banyanya moleul asam amino yang membentu peptida! tetapi diperluan eterangan tentang urutan asam/asam amino dalam moleul peptida% Salah satu ara untu menentuan urutan asam amino ini ialah degradasi 4dman yang terdiri atas dua tahap reasi! yaitu pertama reasi peptida dengan $enilisotiosianat dan reasi edua ialah pemisahan asam
amino uung yang telah bereasi dengan $enilisotiosianatL%
Asam amino uung yang telah terpisah dari moleul peptida% terdapat sebagai tiohidantoin tersubstitusi! yang dapat diidenti$:asi misalnya dengan romatogra$i ertas% Selanutnya moleul peptida yang telah berurang dengan satu moleul asam amino direasian dengan $enilisotiosianat seperti semula! emudian diuraian% Proses ini diulangi hinggaL semua asam amino dapat dietahui enis dan urutannya% @ara ini hanya digunaan untu menentuan peptida yang tida terlalu Lpanang%
ntu peptida yang panang digunaan ara penguraian oleh enim/enim tertentu% Sanger! seorang ahli bioimia :nggris! telah mendapatan hadiah *obel dalam ilmu imia atas hasil aryanya mengenai analisis urutan asam amino dalam insulin%
Dengan metode analisis yang main disempumaan! beberapa peptida danL protein telah dapat dietahuistrutumya% <lutation! tripeptida yang terdapat pada ota dan ber$ungsi sebagai oenim pada enim gliosalase adalah glutamilsisteinilglisin%
Peptida yang ber$ungsi sebagai hormon dalam elenar hipo$isis antara lain% ialah ositasin dan ,asopresin% Strutur edua hormon ini telah dietahui dengan ara analisis% Demiian pula harmon yang dieluaran oleh elenar panreas yaitu insulin telah pula
dietahui rumusnya% Di samping itu penisilin! suatu antibiotia yang dihasilan oleh amur Peniillium *otatum adalah suatu peptida%
Sintesis peptida pada dasarnya ialah mereasian gugus /@+ dengan gugus /*+-M
Pada umumnya untu membentu suatu amida dari asamnya ialah melalui pembentuan lorida asam% *amun arena moleul asam amino sendiri uga mempunyai gugus /*+-!
maa gugus ini harus dilindungi terlebih dahulu% Setelah reasi selesai senyawa pelindung dapat dilepasan embali
/@+ A$am P@l3 à /@/@l Klorida A$am *+ -à /@ *+ -Amida
@ara demiian ini suar dilauan arena tiap ali hasil reasi harus dimurnian dahulu sebelum direasian lebih lanut%
@ara lain yang telah memperoleh pengembangan lebih lanut ialah sintesis $ase padat% Dengan ara ini peptida dibentu seara bertahap dengan alan diiatan pada partiel polistirena padat% Asam amino pertama yang telah dilindungi oleh gugus tersierbutilosiarbonil misalnya! direasian dengan lormetilpolimer membentu t/ butilosiarbonil/aminoasil/polimer% .emudian senyawa pelindung dilepasan! dan asam amino edua! yang telah dilindungi direasian dengan asam amino pertama% Setelah teradi ondensasi atau penggabungan antara edua asam amino tersebut! senyawa pelindung dilepasan dan asam amino etiga yang telah dilindungi direasian%
Demiian seterusnya sehingga teradi peptida yang diinginan dan dietahui umlah! enis dan urutan asam amino yang membe:itunya% Peptida yang telah terbentu emudian dilepasan dari polistirena% @ara ini lebih menguntungan arena lebih mudah dilauan% Searang ara ini telah disempumaan dan orang telah dapat membuat insulin! suatu peptida yang terdiri atas "1 moleul asam amino%
Struktur Protein
Susunan asam amino dan peptida membentu strutur protein% Strutur protein ada 5 yaitu strutur Primer! sunder! tersier dan uartener%
Protein merupaan maromoleul dengan berbagai tingat pengorganisasian strutur% Strutur primer protein beraitan dengan iatan peptida antara asam amino omponen dan dengan urutan asam amino dalam moleul uga% Para peneliti telah menentuan urutan asam amino dalam banya protein% @ontohnya! susunan asam amino dan urutannya dalam beberapa protein susu searang sudah dietahui (Swaisgood! 1?8-)%
Strutur Primer Strutur Sunder Strutur tersier
Asam Amino a/heliN antai Polipeptida
Strutur .uartener (angaian Sub nit)
&eberapa enim proteoliti mempunyai era yang sangat has enim ini hanya menyerang iatan yang umlahnya terbatas! melibatan hanya bagian asam amino tertentu dalam urutan yang tertentu% +al ini dapat mengaibatan penumpuan peptida husus selama teradi beberapa reasi proteoliti seara
enimati dalam maanan%
Strutur seunder protein beraitan dengan pelipatan strutur primer% :atan hidrogen antara nitrogen amida dan osigen arbonil merupaan gaya yang
menstabilan yang utama% latan ini dapat terbentu antara bagian yang berbeda pada rantai polipeptida yang sama atau antara rantai yang berdampingan% Dalam
medium air! iatan hidrogen mungin urang bermana! dan gaya =an der Waals dan antarasi hidro$obi antara rantai samping yang apolar mungin berperan dalam menunuang estabilan strutur seunder%
Strutur seunder dapat berupa strutur pilinan a/helis atau strutur lembaran! seperti ditunuan dalam gambar 8%1% Strutur pilinan distabilan oleh iatan hidrogen intramoleul! strutur lembaran oleh iatan hidrogen antarmoleul% Persyaratan untu estabilan masimum strutur pilinan ditentuan oleh Pauling
dkk. (1?"1)% ;odel pilinan melibatan translasi 0!"5 nm per putaran sepanang
sumbu pusat% Putaran sempurna dibuat untu setiap 3!6 residu asam amino% Protein tida perlu mempunyai on$igurasi pilinan/a yang lengap mungin saa hanya bagian dari rantai peptida yang berbentu pili nan/a! sedangan bagian inin yang
lain beron$igurasi urang lebih tida beraturan%
Protein yang berstrutur pilinanan dapat berupa bola (globula) atau serat% Pada strutur lembar seaar! rantai polipeptida hampir sepenuhnya terentang dan dapat membentu iatan hidrogen antara rantai yang berdampingan% Strutur seperti itu pada umumnya tida larut dalam pelarut air dan bersi$at seperti serat% Strutur tersier protein menyangut pola pelipatan rantai menadi satuan yang padat yang distabilan oleh iatan hidrogen! gaya =an der Waals! embatan disul$ida! dan antarasi hidro$ob%
Pembentuan strutur tersier menyebaban terbentunya satuan yang tersusun padat dan rapat dengan sebagian besar residu asam amino polar terleta pada bagian luar dan dihidrasi% +al ini mengaibatan sebagian besar rantai
samping apolar berada pada bagian dalam dan sebenarnya ta ada hidrasi% Asam amino tertentu! seperti prolina! merusa pilinanan! dan ini mengaibatan daerah lipatan berstrutur aa (.insella 1?8-)%
Si$at strutur tersier protein sangat beragam demiian uga nisbah pilinan/a dan oil aa% :nsulin terlipat seara longgar! dan uga strutur tersiernya distabilan olehembatan disul$ida% 'isoim dan glisin mempunyai embatan disul$ida tetapi terlipat seara padat%
;oleul besar yang berbobot moleul di atas seitar "0%000 dapat membentu strutur uaterner melalui asosiasi subunit% Strutur ini dapat distabilan oleh iatan hidrogen! embatan disul$ida! dari antarasi hidro$ob%
Strutur seunder! tersier! dan uarterner yang sudah pasti! dianggap terbentu langsung dari strutur primer% +al ini berarti bahwa gabungan asam amino tertentu aan seara otomatis membentu enis strutur yang paling stabil dan mungin dengan memperhatian hal/hal yang diuraian oleh Pauling dkk. (121".
Denatura$i
Denaturasi adalah proses yang mengubah strutur moleul tanpa memutusan iatan o,alen% Proses ini bersi$at husus untu protein dan mempengaruhi protein yang berlainan sampai tingat yang berbeda pula% Denaturasi dapat teradi oleh berbagai penyebab! yang paling penting ialah bahang (pemanasan)! p+! garam! dan pengaruh permuaan% Denaturasi biasanya dibarengi oleh hilangnya ati,itas biologi dan perubahan yang berarti pada beberapa si$at $isia dan $ungsi seperti elarutan% Perusaan ati,itas enim oleh bahang merupaan salah satu operasi terpenting pada pemrosesan maanan%
Denaturasi dengan bahang adang/adang diperluan perhatian! misalnya! denaturasi protein dadih susu untu produsi serbu susu yang dipaai dalam pemanggangan% +ubungan antara suhu! watu pemanasan! dan tingat denaturasi protein dadih dalam susu sim%
Protein putih telur mudah didenaturasi dengan bahang dan dengan gaya permuaan ia putih telur dioo menadi busa% Protein daging didenaturasi pada rentang suhu "> sampai >"O@ dan ini mempunyai pengaruh uat terhadap testur! emampuan menahan air! dan pengerutan%
Denaturasi adang/adang dapat mengaibatan $loulasi protein bola tetapi dapat uga mengaibatan terbentunya gel% ;aanan dapat didenaturasi! dan proteinnya diawastabilan! pada saat pembeuan dan penyimpanan beu%
Protein ian terutama sangat rentan terhadap pengawastabilan% Setelah pembeuan! ian dapat menadi liat dan ba/aret dan ehilangan airnya% ;isel aseinat susu! yang sangat stabil terhadap bahang! dapat diawastabilan dengan pembeuan% Pada penyimpanbeuan susu! estabilan aseinat main lama main
menurun! dan ini dapat mengaibatan oagulasi sempurna%
Denaturasi dan oagulasi protein merupaan aspe estabilan bahang yang dapat beraitan dengan susunan dan urutan asam amino dalam protein% Denaturasi dapat dide$inisian sebagai perubahan besar dalam struktur alami yang tidak melibatkan perubahan dalam urutan asam amino. Pengaruh bahang biasanya
menyangut perubahan dalam strutur tersier! yang mengaibatan susunan rantai polipeptida menadi urang teratur%
entang suhu pada saat teradi denaturasi dan oagulasi sebagian besar protein seitar "" sampai >"O@ seperti ditunuan dalam tabel 3%"% Ada beberapa eeualian yang penting pada pola umum itu% .asein dan gelatin ontoh protein yang dapat dididihan tanpa perubahan estabilan yang nyata% .estabilan asein yang luar biasa ini memunginan ita mendidihan! mensterilan! dan memeatan susu tanpa oagulasi%
Penyebab estabilan luar biasa ini telah dibahas oleh .irhmeier (1?6-)% Pertama! pembentuan iatan disul$ida yang terbatas arena andungan sistina dan sisteina yang rendah mengaibatan estabilan meningat% +ubungan antara suhu oagulasi sebagai uuran estabilan dan andungan asam amino belerang ditunuan dalam tabel 8%3 dan 8%5%
7abel Suhu .oagulasi &eberapa Albumin! <lobulin dan .asein
Protein Suhu koagula$i /0 12
Albumin telur
Albumin serum (sapi) Albumin susu (sapi) 'egumelin (polong)
<lobulin serum (manusia) 'atoglobulin (sapi)
ibrinogen (man usia) ;yosin (elini) .asein (Sapi) "6 6> >-60 >" >0//>" "6/65 5>/"6 160//-00
7abel .andungan Sisteina dan Sistina beberapa Protein (gram Asam Amino Q 100 gram Protein)
Protein Si$teina Si$tina
Albumin telur 1!5 0!"
Albumin serum (sapi) 0!3 "!>
Albumin susu 6!5
&/'atoglobulin 1!1 -!3
ibrinogen 0!5 -!3
.asein
/
0!3Peptida yang rendah andungan asam aminonya yang has ini! eil emunginannya untu terlibat dalam enis aglomerasi sul$hidril%
.asein! yang andungan asam amino belerangnya sangat rendah! merupaan ontoh dari perilau tersebut% .estabilan asein terhadap bahang dielasan uga oleh pembatasan terhadap pembentuan strutur tersier yang terlipat% Pembatasan ini
disebaban oleh andungan prolina dan hidrosiprolina yang nisbi tinggi dalam protein yang stabil terhadap bahang%
Dalam rantai peptida yang tida mengandung prolina! peluang pembentuan iatan hidrogen antar dan intramoleul lebih bai daripada dalam rantai yang mengandung banya residu prolina% Pertimbangan ini menunuan bagaimana susunan asam amino beraitan langsung dengan strutur Sunder dan tersier protein% Strutur ini pada giliranna aan menadi penyebab dari beberapa si$at protein dan pangan (hasil pertanian) yang mengandung protein%
BAHAN DAN MET0DE
Alat dan Bahan
*ama alat/ alat yang digunaan dalam pratium ini
/ <elas imia / Pipet tetes
/ 7abung reasi
*ama bahan yang digunaan dalam pratium - 'arutan protein
- 'arutan +g@l- 0!- ; Pro$edur Kerja
.e dalam tiga milli meter larutan protein ditambahan lima tetes larutan +g@l- 0!- ;%
Perobaan diuangi dengn menggunaan larutan Pb/asetat 0!- ;%
HAS)L DAN PEMBAHASAN
Adanya beberap gugus $ungsional (*+-! *+! +! dan @) dan bentu ion ganda
(switer ion) yang terdapat dalam strutur protein dapat menyebaban teradinya reasi pengendapan protein% <ugus/gugus $ungsional tersebut mampu mengiat moleul air melalui pembentuan iatan hidrogen% easi pengendapan dapat teradi diarenaan penambahan bahan/bahan imia seperti garam/garam dan pelarut organi yang dapat merubah si$at
elarutan protein dalam air%
a% Pengendapan dengan amonium sul$at
Pengendapan yang diarenaan penambahan amonium sul$at peat menyebaban teradi dehidratasi protein (ehilanagn air)% Aibat proses dehidratasi ini moleul protein yang mempunyai elarutan paling eil aan mudah mengendap% Protein yang diendapan dengan ara ini tida mengalami perubahan imia sehingga dapat dengan mudah melarutan embali melalui penambahan air% Pengendapan dengan ara ini bersi$at re,ersibel%
b% Pengendapan arena asam mineral peat
Perlauan asam mineral peat pada protein dapat menyebaban terbentunya senyawa garam dari reasi asam dengan gugus amino protein% Pengaruh lainnya dapat teradi deturasi irre,ersibel dan diperoleh endapan protein% *amun pada umumnya pengendapan dengan penambahan asam mineral peat (euali +*3 peat) bersi$at re,ersibel%
% Pengendapan protein oleh logam berat
Dasar reasi pengendapan oleh logam berat adalah penetralan muatan% Pengendapan dapat teradi apabila protein berada dalam bentu isoeletri yang bermuatan negati$% Dengan adanya muatan positi$ dari logam berataan teradi netralisasidari protein dan dihasilan garam netral proteinat yang mengendap% 4ndapan protein ini aan larut embali dalam penambahan alali (*+3! *a+! dan lain/lain)% Si$at pengendapan protein ini adalah
re,ersibel%
*o Prosedur .era +asil Pengamatan 1 ;enyediaan larutan protein (estra
ian sulih)
'arutan eruh
- .e dalam tiga milli liter larutan protein ditambahan dengan lima tetes larutan +g@l- 0!- ;%
7eradi endapan putih susu dengan airan diatasnya putih bening%
3 ;enyediaan larutan protein (estra ian sulih)
'arutan eruh
5 .e dalam tiga milli liter larutan protein ditambahan dengan lima tetes larutan Pb/asetat 0!- ;%
7eradi endapan putih susu dengan airan diatasnya sediit eruh%
Setelah penambahan garam (Pb/asetat) dan +g@l tetes demi tetes dan dioo! protein aan mengandap arena elarutan protein dalam larutan logam tersebut terbatas% &ai pada larutan +g@l- maupun Pb/asetat diperoleh endapan berwarna putih% *amun! diatas endapan
pada larutan +g@l diperoleh airan bening sedangan di atas endapan pada larutan Pb/asetat teramati bahwa terdapat airan yang sediit eruh%
KES)MPULAN
Dari hasil penelitian diatas dapat disimpulan sebagai beriut
7eradinya endapan pada edua larutan di atas arena alarutan protein dalam larutan logam terbatas%
U1APAN TER)MA KAS)H
Dalam penelitian ini peneliti banya mendapat duungan! bimbingan! serta semangat dari banya piha% ntu itulah dengan penuh rasa hormat penulis uapan terima asih epada
1% &apa Dr% : *yoman 7ia! ;%Si selau dosen pengampu mata uliah bioimia% -% Asisten dosen pengampu yang telah banya membantu dalam pratium ami%
DA+TAR PUSTAKA
Sudarmadi! Slamet% d%1??>% Prosedur /nalisis untuk 'ahan akanan dan Pertanian % Rogyaarta 'iberty%
Winarno% %<% -005% +imia Pangan dan 4izi% 9aarta P7 <ramedia Pustaa tama% Anwar! @hairil! d%1??5% Pengantar Praktikum +imia %rganik.Rogyaarta <;
Suryatna! &ambang Sugeng%-008% 'uku /jar +imia akanan% Semarang 9urusan 7enologi 9asa Produsi aultas 7eni ni,ersitas *egeri Semarang%