LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA
PERCOBAAN I
REAKSI UJI PROTEIN DAN
REAKSI SPESIFIK ASAM AMINO DAN PROTEIN
NAMA : MUHAMMAD ABDUL
NIM : H411 14 510
HARI/TGL : RABU/29 OKTOBER 2015
KELOMPOK : I (SATU)
ASISTEN : RISKA
LABORATORIUM BIOKIMIA JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN
LEMBAR PENGESAHAN
Makassar, 3 November 2015
Asisten Praktikan
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar belakang
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.
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.
Asam amino diperlukan oleh makhluk hidup sebagai penyusun protein atau sebagai kerangka molekul-molekul penting. Asam amino disebut esensial bagi suatu spesies organisme apabila spesies tersebut memerlukannya tetapi tidak mampu memproduksi sendiri atau bisa dikatakan spesies itu selalu kekurangan asam amino yang bersangkutan.
Berdasarkan landasan teori di atas, maka dilakukanlah percobaan mengenai reaksi-reaksi spesifik asam amino dan protein.
I.2 Maksud dan Tujuan Percobaan I.2.1 Maksud Percobaan
Maksud dari percobaan ini yaitu untuk melakukan reaksi uji terhadap asam amino dengan menggunakan tes millon, tes ninhydrin, cysteina, dan cystyne. Serta untuk memahami dan mempelajari reaksi-reaksi uji terhadap protein.
I.2.2 Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan ini yaitu :
1. Mengamati reaksi uji protein dengan menggunakan tes Biuret, pengendapan dengan logam, pengendapan dengan garam-garam anorganik (Salting Out), dan pengendapan dengan Alkohol.
2. Mengetahui hasil reaksi uji protein dengan menggunakan tes Biuret, pengendapan dengan logam, pengendapan dengan garam-garam anorganik (Salting Out), dan pengendapan dengan Alkohol.
4. Mengetahui reaksi uji protein dengan terjadinya pengendapan, melalui proses termokoagulasi dan pengendapan dengan asam kuat seperti asam nitrat dan asam organik.
I.3 Prinsip Percobaan
1. Mengidentifikasi protein dengan mengidentifikasi reaksi spesifik asam amino dan protein dengan beberapa pereaksi tertentu yaitu melalui reaksi Adamkiewitz-Hopkins dan pengendapan dengan asam kuat seperti asam nitrat dan asam organik yang ditandai dengan adanya perubahan warna, suhu dan endapan yang menunjukkan bahwa adanya reaksi uji positif terhadap asam amino dan protein.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Asam amino adalah molekul biologis yang penting yang berperan sebagai blok pembangun untuk peptid dan protein. NH2 terkait oleh atom karbon yang berbatasan dengan CO2H. untuk itu molekul ini disebut asam amino alfa. Ada 20 jenis asam amino yang telah teridentifikasi sebagai unit-unit dalam protein tumbuhan dan hewani yang paling penting. Karena asam amino mengandung baik gugus asam maupun basa, asam ini bersifat amfoter dan cenderung untuk melakukan pemindahan proton dari gugus CO2H ke NH2, keseimbangan cenderung berupa ion dipolar yang disebut ion zwitter (Day, 2002).
oleh ternak untuk pertumbuhan dan pemeliharaan, dimana kebutuhan dari asam amino tersebut akan berbeda menurut jenis kelamain, umur, berat dan juga genetik dari ternak, namun perbandingan antara asam amino esensial selalu sama. Dalam menentukan konsep ideal protein, asam amino lisindigunakan sebagai sebagai referansi dari asam amino (Samadi, 2012).
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 (Suprayitno, 2014).
Asam amino karboksilat, untuk selanjutnya kita sebut asam amino saja adalah asam alkanoat yang sebuah atom H atau lebih dari gugus alkilnya diganti dengan gugus amino. Di alam terdapat sekitar 300 jenis asam amino. Namun, ternyata hanya du puluh asam amino yang secara alami merupakan bahan pembangun protein. Asam amino pembangun atau pembangun protein adalah alfa asam amino, yaitu asam amino yang gugus aminonya terikat pada atom karbon alfa (Damin, 2009).
yaitu struktur yang tidak bermuatan dan struktur ion pada pH fisiologis. Gugus karboksilat bersifat sebagai donor protein; gugus amino bersifat sebagai akseptor proton; dan gugus R yang dikenal sebagai rantai samping atau rantai samping atau rantai cabang mempunyai sifat yang khas (Damin, 2009).
Asam amino yang disintesis dari zat antara pada glikolisis menghasilkan piruvat apabila mengalami penguraian. Asam amino yang dibentuk dari zat antara dalam siklus ATK dirubah kembali menjadi zat antara tersebut selama degradasinya. Histidin suatu asam amino esensial, memiliki 5 karbon yang diubah menjadi glutamat sehingga menjadi zat antara pada siklus ATK. Sebagian asam amino esensial yang tidak dapat disintesis dari alanin yang diubah menjadi piruvat, metionin, treonin, valin membentuk suksinil KoA dan fenifalanin membentuk fumarat. Karena di hari piruvat dan zat antara pada siklus ATK menghasilkkan glukosa, asam amino ini bersifat glukogenik. Sebagian asam amino esensial dengan karbon yang menghasilkan glukosa juga memiliki karbon lain yang menghasilkan badan keton. Triptofan, isoleusin dan treonin menghasilkan asetil KoA dan fenifelanin menghasilkan asetoasetat. Asam-asam amino ini bersifat glukogenik sekaligus ketogenik (Dawn dkk., 1996).
Protein merupakan polimer asam-asam amino yang mempunyai bermacam-macam fungsi, antara lain (Triwibowo, 2010):
2. Sebagai pengangkut molekul-molekul kecil dari ion. Telah diketahui bahwa molekul-molekul berukuran kecil, misalnya oksigen, diangkut di dalam jaringan tubuh jazad multiseluler oleh protein hemoglobin atau ole myoglobin.
3. Berperan di dalam sistem pergerakan yang terkordinasi, misalnya dalam kontraksi otot, pergerakan kromosom menuju kutub-kutub sel selama proses mitosis, maupun pergerakan flagela bakteri.
4. Sebagai komponen sistem kekebalan tubuh. Sistem kekebalan tubuh ditentukan oleh adanya antibodi yang merupakan prikotein dengan fungsi sangat spesifik. Antibodi akan disintesis jika ada senyawa atau benda-benda asing masuk ke dalam tubuh.
5. Sebagai feromon. Jazad eukariotik tingkat rendah, misalnya khamir Saccharomyces cerevisia, menghasilkan molekul berukuran kecil yang
disekresikan ke luar sel.
6. Sebagai pengatur ekspresi genetik. Proses replikasi DNA, transkripsi, dan translasi yang berlangsung di dalam sel merupakan proses selular yang sangat kompleks dan diatur oleh bermacam-macam protein, baik yang berupa protein sebagai katalisator reaksi maupun protein regulator. 7. Sebagai penerus impuls saraf. Protein reseptor, misalnya rhodopsin, merupakan contoh protein yang berperan meneruskan stimulus tertentu ke sel saraf.
8. Sebagai komponen pendukung kekuatan-regang pada kulitdan tulang misalnya kolagen.
METODE PERCOBAAN
III.1 Bahan
Bahan yang digunakan dalam percobaan reaksi spesifik asam amino dan protein adalah larutan protein (albumin dan asparagin), larutan glioksilik (Reagen Hopkins), larutan H2SO4 (asam sulfat) pekat, larutan NaOH 0,1 M, larutan asam
asetat (CH3COOH) 0,1 M, larutan asam nitrat (HNO3) pekat, larutan asam
Trikloroasetat 10%, aquades, kertas label dan tisssue roll.
Bahan-bahan yang digunakan untuk percobaan reaksi uji protein: larutan protein (albumin dan alanin), NaOH 2,5 M, CuSO4 001M, HgCl2 0,2 M,
(CH3COO)2Pb 0,2 M, Kristal (NH4)2SO4, reagen Millon, HCl 0,1 M, NaOH 0,1
M, Etanol 95% dan buffer pH 4,7, aquades.
III.2 Alat
Alat yang digunakan dalam percobaan reaksi spesifik asam amino dan protein adalah tabung reaksi, rak tabung, pipet tetes, gegep, sikat tabung, batang pengaduk dan penangas air. Alat-alat yang digunakan pada percobaan reaksi uji protein yaitu: tabung reaksi, seperangkat centrifuges, batang pengaduk, sendok tanduk, rak tabung, pipet tetes berskala, water bath, gegep.
III.3 Prosedur kerja
Prosedur kerja pada percobaan reaksi uji protein reaksi spesifik asam amino dan protein adalah :
III.3.1.1 Pengendapan dengan logam
Ditambahkan 5 tetes HgCl2 0,2 M ke dalam 3 ml larutan albumin. Diamati
perubahan yang terjadi lakukan juga dengan asam amino yang lain, kemudian diulangi langkah yang sama tapi dengan mengganti HgCl2 0,2 M dengan
(CH3COO)2 Pb 0,2 M dan lakukan juga dengan asam amino yang lain.
III.3.1.2 Pengendapan dengan alkohol
Tiga buah tabung disiapkan. Tabung pertama diisi dengan 5 ml larutan albumin kemudian ditambahkan dengan 1 ml HCl 0,1 M, ditambahkan dengan 6 ml Etanol 95% . Tabung kedua, diisi dengan 5 ml larutan albumin kemudian ditambahkan dengan 1 ml NaOH 0,1 M, ditambahkan lagi dengan 6 ml Etanol 95% . Tabung ketiga, diisi dengan 5 ml larutan albumin kemudian ditambahkan dengan 1 ml larutan buffer asetat pH 4,7 kemudian ditambahkan dengan 6 ml Etanol 95% . Diamati dan dibandingkan pada larutan pada ketiga tabung reaksi.
III.3.2 Reaksi spesifik
III.3.2.1 Reaksi Adamkiewitz-Hopkins
Kedalam sebuah tabung reaksi, ditambahkan 2 ml larutan protein pada 2 ml larutan glioksilik (Reagen Hopkins), Aduk, kemudian melalui dinding tabung tanpa dicampurkan, masukkan 4 ml asam sulfat pekat, kemuadian amati. Diulangi prosedur di atas dengan menggunakan larutan protein yang lain.
Basakan 5 ml larutan albumin dengan 2–3 tetes NaOH 0,1 N, kemudian panaskan selama 5 menit hingga mendidih. Kemudian larutan ditambahkan asama setat 0,1 M selagi panas, kemuadian amati perubahan yang terjadi. Diulangi prosedur di atas dengan menggunakan larutan protein yang lain.
b. Asam kuat
1. Pengendapan dengan asam nitrat
Dalam tabung reaksi yang mengandung 2 ml larutan albumin, ditambahkan dengan menggunakan pipet, tanpa mencampur, 1 ml asam nitrat pekat pada dasar tabung, amati cincin flukolasinya. Diulangi prosedur di atas dengan menggunakan larutan protein yang lain.
2. Pengendapan dengan asam organik
BAB IV
. Contoh larutan HgCl2 0,2 M (Ch3COO)2Pb 0,2 M
No Larutan contoh Perubahan saat penambahan/pencampuran
No Larutan contoh NaOH 0,1 M CH3COOH 0,1M
1 Albumin Berubah warna menjadi putih keruh 2 Asparagin Tidak mengalami perubahan warna
IV.2 Reaksi IV.2.1 Reaksi uji
IV.2.1.1 Pengendapan dengan logam 1. HgCl2 0.2 M
O O O
2H2N-CH- C - NH-CH-C - NH-CH- C -OH + HgCl2
R R n R
O O O 2H2N-CH-C- NH-CH-C - NH-CH- C- O
R R n R
Hg2+ + 2 HCl
O O O 2H2N-CH-C- NH-CH-C - NH- CH- C - O
R R n R
2. (CH3COO)2 Pb 0,2 M
O O
R R n
O O H2N - CH-C – NH–CH - C - O
R n
Pb6+ + H+ + CH
3COO
O O
H2N - CH- C – N – CH - C - O
R R n
IV.2.1.2 Pengendapan dengan alkohol 1. Reaksi NaOH
O O O
H2N-CH-C - NH-CH-C - NH- CH- C –OH + OH
R R n R O O O
H2N-CH-C - NH-CH-C - NH- CH- C –O- + C2H5OH
R R n R O O O
H2N-CH-C - NH-CH-C - NH- CH- C –OC2H5 +OH- + H2O
R R n R 2. Reaksi HCl
O O O
R R n R O O O
H2N-CH-C - NH-CH-C - NH- CH- C –+OH2+ C2H5OH
R R n R O O O
H2N-CH-C - NH-CH-C - NH- CH- C –OC2H5+ H+ + H2O
R R n R
3. Buffer pH 4,7
O O O
H2N-CH-C - NH-CH-C - NH- CH- C –OH + C2H5OH
R R n R O O O
H2N-CH-C - NH-CH-C - NH- CH- C –OC2H5+ H2O
R R n R
IV.2.2 Reaksi spesifik
IV.2.2.1 Reaksi Adamkiewitz-Hopkins
O O
-CH2-CH-COOH + C-C H2SO4 pekat
NH2 H H
H
-CH2-CH-COOH -H2O
NH-CHOH-COOH
H
-CH2-CH-COOH
N
H CH-COOH
IV.2.2.2 Reaksi pengendapan a. Termokoagulasi
O O +H
3N-CH-C – NH-CH C- NH-CH—COOH+NaOH -H2O
R1 R2 n R3
O O
H2N-CH-C – NH-CH C- NH-CH—COONa+CH3COOH
R1 R2 n R3
O O
H2N-CH-C – NH-CH C- NH-CH—COOH+CH3COONa
R1 R2 n R3
b. Asam kuat
1. Pengendapan dengan asam nitrat
O O O
H3N - CH - C - -NH - CH - C - - NH -CH- C - OH + HNO3
N
R1 R2 R3
O O O O
O2N - C -NH-CH -C - -NH - CH - C - - NH -CH - C - OH + H2O
R1 n R2 R3
2. Pengendapan dengan asam organik
O O O O
H2N-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C-OH+CCl3-C-OH
l l l R1 R2 n R3
O O O O
Cl3C -C-NH-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C-OH+H2O
l l l R1 n R2 R3
IV.3 Pembahasan IV.3.1 Reaksi uji
Setelah larutan albumin ditambahkan dengan larutan Reagen Hopkins, larutan menjadi keruh. Lalu ditambahkan dengan larutan H2SO4 pekat, larutan
berubah menjdi berwarna keunguan dan terbentuk 3 fase yaitu putih pekat, putih, dan ungu. Hal ini menunjukkan bahwa protein mengandung asam amino triptofan yang memiliki gugus indole. Tidak terbentuknya warna violet disebabkan karena kerusakan pada reagen Hopkins yang digunakan.
karena penambahan asam asetat menyebabkan albumin dalam keadaan netral yang sebelumnya dalam keadaan basa, sehingga pada suhu yang tinggi, albumin dalam keadaan netral akan terjadi penggumpalan (koagulasi).
Pada reaksi ini, setelah larutan albumin ditambahkan dengan larutan asam nitrat tanpa di kocok. Larutan tersebut akan membentuk endapan putih di dasar tabung. Hal ini menunjukkan bahwa larutan protein mengalami denaturasi. Perubahan ini terjadi karena larutan protein (albumin) dapat bereaksi dengan asam asetat. Adanya perubahan warna disebabkan adanya senyawa yang mengandung kromatoform. Berbeda dengan asam amino yang lainnya yang tidak mengalami perubahan warna karena ada asam amino spesifik yang terdapat pada larutan albumin yaitu triptofan.
IV.3.2 Reaksi spesifik
Pada reaksi ini, albumin ditambhkan dengan HgCl2 . Pada penambahan ini
larutan berubah dari bening menjadi 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 Adanya pertambahan ion logam menyebabkan putusnya jembatan disulfida dan ikatan kovalen S-S pada protein yang mengandung gugus sulfuhidril.
pula jika albumin ditambahkan dengan (CH3COO)2 Pb. Sedangkan untuk asam
amino seperti 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, keempat jenis asam amino tersebut tidak mengandung gugus sulfuhidril.
Menurut teori, albumin + HCl dan albumin + NaOH membentuk larutan bening sedangkan albumin + buffer asetat pH 4,7 agak keruh. 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 negatife sama sehingga penambahan senyawa organik seperti aseton dan alkohol yang bersifat nonpolar (muatan = 0) cenderung menurunkan kelarutan protein. Sedangkan dengan penambahan asam atau 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
KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan hasil percoban yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Larutan Albumin mengandung asam amino triptofan yang mengandung gugus indole yang bereaksi positif terhadap reagen Hopkins.
2. Reaksi termokoagulasi menyebabkan protein mengalami denaturasi reversible, sedangkan pada pengendapan dengan asam kuat menyebabkan protein terdenaturasi secara irreversible.
3. Pada reaksi uji protein dengan penambahan logam berat seperti logam Hg dan Pb bereaksi positif dengan adanya pengendapan
4. Pada reaksi ui protein dengan pengendapan alcohol bereaksi positif pada suasana asam dan basa serta tergantung pada pH reaksi.
V.2 Saran
Untuk Laboratorium Biokimia agar bahan asam amino yang telah digunakan dapat ganti dengan menggunakan asam amino yang lain sehingga kita bisa mengetahui uji terhadap asam amino yang lain selain yang telah dipraktikkan
DAFTAR PUSTAKA
Dawn, B., M., dkk., 1996. Biokimia kedokteran dasar: Sebuah pendekatan klinis, Penerbit EGC, Jakarta.
Day, R., A., 2002, Analisis Kimia Kuantitatif, Erlangga, Jakarta.
Samadi, 2012, Konsep Ideal Protein (Asam Amino) Fokus pada Ternak Ayam Pedaging (online), Jurnal Penelitian, Vol: 12 (2), Hal: 42-48, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh.
Suprayitno, E., 2014, Profile albumin fish cork (Ophicephalus striatus) of different ecosystem, Internasional Journal Of Current Research And Academic Review, Vol: 2 (12), Hal: 201-208, Universitas Brawijaya, Malang, Indonesia.
