BIOKOMIA SINTESIS PROTEIN DAN UJI KUALIT

BIOKOMIA SINTESIS PROTEIN DAN UJI KUALITATIF LEMAK, PROTEIN DAN KARBOHIDRAT

(Makalah Kimia Dasar)

Oleh

Chindia Florentia 1614121124

Septya Anggraini 1614121120

Yovanka Yulia Alessandra 1614121105

JURUSAN AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS LAMPUNG

I. PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Biokimia suatu ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi komponen selular, seperti protein, karbohidrat, lipid, asam nukleat, dan biomolekul lainnya. Secara biokimia karbohidrat, polihidroksil-aldehida/polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis, suatu biomolekul yang paling melimpah di bumi. Protein, suatu polimer yang terdiri dari asam amino (setiap rusidu asam amino berikatan satu dengan yang

lainnya melalui ikatan kovalen), dapat dipecah (hidrolisis) menjadi asam amino penyusunnya melalui beberapa cara. Lipid meliputi senyawa-senyawa heterogen termasuk lemak dan minyak yang umum dikenal di dalam makanan, malam, fosfolipida, sterol dan ikatan lain sejenis yang terdapat dalam makanan dan tubuh manusia.

Biokimia lebih terfokus secara khusus pada reaksi termediasi enzim dan sifat-sifat protein dimana terjadi sintesis protein yang terjadi di dalam sel, yaitu di dalam ribosom. Struktur dan aktivitas protein ditentukan oleh urutan asam amino yang menyusunnya. Setiap macam protein mempunyai urutan asam-asam amino yang spesifik. Dan uji kualitatif terhadap lemak, protein dan karbohidrat untuk menentukan suatu kandungan yang menunjukkan reaksi positif.

I.2 Tujuan

II. TINJAUAN PUSTAKA

Karbohidrat merupakan senyawa yang banyak dijumpai di alam terutama kerena merupakan dari hasil sintesis CO2 dan H2O dengan pertolongan sinar metahari dan klorofil. Hasil fotosintesis ini kemudian mengalami polimerisasi menjadi pati dan senyawa senyawa bermolekul besar lain yang menjadi cadangan makanan bagi tanaman. Secara alami terdapat tiga jenis karbohidrat yaitu monosakarida, oligosakarida dan polisakarida (Kristiani, 2010).

Karbohidrat yang berasal dari makanan dalam tubuh mengalami perubahan atau metabolisme. Hasil metabolisme karbohidrat antara lain glukosa yang terdapat dalam darah, sedangkan glikogen adalah karbohidrat yang disintetis dari hati dan digunakan oleh sel-sel pada jaringan otot sebagai sumber energi. jadi ada

bermacam-macam senyawa yang termasuk dalam golongan karbohidrat ini. Dari contoh tadi kita dapat mengetahui bahwa amilum atau pati, selulosa, glikogen, gula atau sukrosa dan glukosa merupakan beberapa senyawa karbohidrat yang penting dalam kehidupan manusia (Poedjiadi, 1994).

Semua molekul protein mengandung nitrogen gabungan dengan karbon, hidrogen, dan oksigen. Akan tetapi, beberapa juga mengandung belerang dan fosfor. Bila protein dididihkan dalam asam atau basa encer dikenal kerja enzim. Enzim spesifik dalam pencernaan, molekulnya (protein) dihidrolisis menjadi asam amino. Oleh karena itu, protein serupa dengan pati atau selulosa, dalam arti molekul mereka terdiri dari banyak molekul sederhana. Molekul sederhana penyusun protein adalah asam amino. (Keenan, 1999)

Atas dasar fungsinya protein dibagi menjadi golongan: enzim, protein cadangan, protein transpor, protein kontraktil, toxin, hormon dan struktural. Atas dasar kelarutannya dalam zat pelarut tertentu maka protein dibagi menjadi, albumin, globulin, prolamin, dan glutelin. Bila ditinjau dari konformasinya maka protein bisa dibagi menjadi dua golongan yaitu bentuk serabut atau benang (fibrous) dan globular. Dari segi struktur protein dibagi menjadi struktur primer, sekunder, tersier dan kuartener (Martoharsono, 2012).

III. PEMBAHASAN

3.1 Pembahasan

A. Sintesis Protein

Sintesis protein adalah proses terbentuknya protein melalui monomer asam amino dengan ikatan peptida. Protein terbentuk di dalam inti sel-sitoplasma-ribosom, serta melibatkan DNA dan RNA.

Dalam proses sintesis protein, ada 2 tahap yang terlibat, yaitu: 1.Transkripsi

Transkripsi adalah proses penyalinan kode-kode genetik yang ada pada urutan DNA menjadi molekul RNA. Merupakan proses yang mengawali ekspresi sifat-sifat genetik yang nantinya muncul sebagai fenotip. Pada proses ini RNA: selalu “single stranded”, dan hanya 1 untai DNA yang disalin DNA→ RNA.

Serta Sintesis RNA : 5’→ 3’.

Didalam transkripsi ada 3 tahap yang dilalui, yaitu; a. Inisiasi

 Pembentukan kompleks promoter tertutup

 Pembentukan kompleks promoter terbuka

 Penggabungan beberapa nukleotida awal(sekitar 10 nukeotida)

 Perubahan konformasi RNA polimerase karena subunit/faktor σ dilepaskan dari kompleks holoenzim.

b. Elongasi

 Pada gelembung transkripsi, basa molekul RNA membentuk hibrid dengan cetakan DNA ± 12 nukleotida.

 RNA polimerase berjalan membaca DNA cetakan untuk proses pemanjangan. c. Terminasi/pengakhiran

 Rho-independent :terdapat struktur jepit rambut (hairpin) yang kaya akan GC

 Rho-dependent :terdapa tstruktur jepit rambut yang kaya akan AU

Produk Transkripsi

 mRNA (messenger RNA) : salinan kode genetik pada DNA’ yang pada proses translasi akan diterjemahkan menjadi urutan asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau protein tertentu.

 tRNA (transfer RNA) : berperanan membawa asam amino spesifik yang akan digabung pada proses translasi (sintesis protein).

 rRNA (ribosomal RNA) :digunakan untuk menyusun ribosom sebagai tempat sintesis protein.

Contoh RNA hasil transkripsi

5’- AAG TTC GCT GTA GGC -3’ untai DNA pengkode 3’- TTC AAG CGA CAT CCG -5’ untai DNA cetakan 5’- AAG UUC GCU GUA GGC -3’ RNA hasiltranskripsi

2.Translasi

Translasi adalah proses penerjemahan urutan nukleotida dari mRNA menjadi rangkaian asam amino yang menyusun polipeptida atau protein.Translasi terjadi di ribosom atau protein.

Ribosom

*Pada prokariot tersebar di seluruh bagian sel

*Pada eukariot terletak di sitoplasma, khususnya di permukaan membran retikulum endoplasma.

Tahap pada translasi a. Tahap Aktifasi

 Membutuhkan energi yang berasal dari ATP yang dikatalisis oleh amino-asil-t-RNA sintetase

 Fungsi mengikat 3 subtrat b. Tahap Permulaan (Inisiasi )

 Penggabungan subunit besar dan kecil dengan mRNA

 Penggabungan subunit besar dan kecil dengan mRNA

 Sebagai kodon inisiasi : metionin.

 Metionin tersebut dalam bentuk formil-metionil-t-RNA pada sel prokariotik dan metionil-t-RNA pada sel eukariotik

 t-RNA yang mengakut metionin di tandai dengan t-RNA, RNAmet, digunakan dalam “P” (peptide) terisi dan “A” (amino acid) tdk terisi

 Dibutuhkan energi

c. Tahap Pemanjangan ( Elongasi)

 Pengikatan amino asil-tRNA pada sisi A ribosom.

 Pemindahan rantai polipeptida yang tumbuh dari tRNA yang ada pada sisi P ke arah sisi A dengan membentuk ikatan peptida.

 Translokasi ribosom sepanjang mRNA ke posisi kodon selanjutnya yang ada di posisi A.

d. Tahap Pengakhiran

 Tahap ini terjadi karena adanya kodon pada m-RNA yang tidak pnya arti (non-sense).

 Kodon tidak dapat ditempel oleh amino asil-t-RNA manapun

 tahap ini ditandai dengan lepasnya t-RNA dari celah peptidil&terpisahnya bagian ribosom menjadi bagian-bagiannya.

Penghambat Sintesis Protein

 Khloroamfinekol : menghambat reaksi transfer peptidil ribosom

 Tetrasiklin : mencegah masuknya aminoasil-t-RNA kedalam celah A ribosom

 Puromisin : menerima rantai peptidil yang tumbuh sebagai gantinya aminoasil-tRNA(rantai berakhir terlalu cepat)

 Streptomisin : mengubah konformasi ribosom sehingga aminoasil-tRNA tidak mantap

B. Uji Kualitatif Karbohidrat, Protein dan Lemak 1. Uji Kualitatif Karbohidrat

a. Uji Molisch

Uji ini bertujuan untuk membuktikan adanya karbohidrat dalam suatu larutan. Prinsip dari uji ini yaitu asam sulfat pekat akan menghidrolisis ikatan

glikosidik membentuk monosakarida yang selanjutnya terhidrasi menjadi senyawa furfural dan turunannya. Produk furfural ini akan bergabung dengan

-naftol tersulfonasi membentuk kompleks berwarna ungu. b. Uji Benedict

Uji ini bertujuan untuk mengetahui gugus gula pereduksi dalam karbohidrat. Prinsip dari uji ini yaitu jika suspensi kupri hidroksida (Cu(OH)2 dalam larutan

alkali dipanaskan, maka akan terbentuk endapan kupri oksida (Cu2O) berwarna

kecoklatan. Karbohidrat dengan gugus aldehida dan keton bebas mempunyai sifat pereduksi dalam larutan alkali, dalam hal ini monosakarida berperan sebagai zat pereduksi. Gula pereduksi meliputi semua jenis monosakarida dan beberapa disakarida, seperti laktosa dan maltosa. Jadi yang dapat bereaksi positif adalah sampel yang memiliki gula pereduksi seperti monosakarida dan beberapa disakarida seperti laktosa dan maltosa. Uji positifnya terbentuk warna kuning, hijau, atau merah.

c. Uji Barfoed

Uji ini bertujuan untuk menunjukkan adanya karbohidrat yaitu monosakarida. Prinsipnya adalah reagen Barfoed bersifat asam sangat lemah dan hanya bisa direduksi oleh monosakarida. Pemanasan yang lama akan menghidrolisis disakarida sehingga menyebabkan terjadinya false positif. Pengendapan kupro oksida (Cu2O) pada uji barfoed membentuk warna lebih merah bata daripada

uji benedict. d. Uji Iodium/Lugol

Uji ini bertujuan untuk menunjukkan dan memisahkan amilum atau pati yang terkandung dalam larutan. Reaksi positifnya ditandai dengan adanya perubahan warna menjadi biru, yang hasilnya diperkirakan adalah hasil dari ikatan

yang positif akan menghilang. Dan sewaktu didinginkan warna biru akan muncul kembali.

2. Uji Kualitatif Protein a. Uji Biuret

Dalam analisis protein dan asam amino, tes biuret diperlukan untuk mengetahui adanya ikatan peptida pada protein. Pada uji ini, ion Cu2+ _{(dari pereaksi biuret)}

dalam suasana basa akan bereaksi dengan polipeptida atau ikatan-ikatan peptide yang menyusun protein membentuk senyawa kompleks berwarna ungu (violet). Reaksi biuret positif terhadap dua buah ikatan peptide atau lebih, tetapi negative untuk asam amino bebas atau dipeptida. Reaksi pun positif terhadap senyawa-senyawa yang mengandung dua gugus: -CH2NH2, -CSNH2, -C(NH)NH2, dan –

CONH2.

b. Uji Ninhidrin

Uji ninhidrin, semua asam amino atau peptida yang mengandung asam α-amino bebas akan bereaksi dengan ninhidrin membentuk senyawa yang berwarna biru. Kompleks berwarna biru dihasilkan dari reaksi ninhidrin dengan hasil

reduksinya, yaitu hidrindantin dan amonia. c. Uji Pengendapan dengan Pemanasan

Pada uji pengendapan dengan pemanasan menunjukkan sampel putih telur ayam tanpa reagen terjadi endapan berwarna putih dengan buih lebih banyak. Pemanasan yang dilakukan pada sampel membuktikan terjadinya denaturasi protein yang disebabkan oleh panas. Beberapa makanan dimasak untuk

mendenaturasi protein yang dikandung supaya memudahkan enzim pencernaan dalam mencerna protein tersebut.

d. Uji Pengendapan dengan Etanol

Penentuan protein metode pengendapan alkohol adalah kompetisi pembentukan antara protein-air dengan alkohol-air. Alkohol dapat mengendapkan protein karena gugus fungsional dari alkohol lebih kuat mengikat air sehingga

3. Uji Kualitatif Lemak a. Uji Kelarutan

Uji ini terdiri atas analisis kelarutan lipid maupun derivat lipid terhadap berbagai macam pelarut. Dalam uji ini, kelarutan lipid ditentukan oleh sifat kepolaran pelarut. Apabila lipid dilarutkan ke dalam pelarut polar maka hasilnya lipid tersbut tidak akan larut. Hal tersebut karena lipid memiliki sifat nonpolar sehingga hanya akan larut pada pelarut yang sama-sama nonpolar. b. Uji Ketidakjenuhan

IV. KESIMPULAN

Adapun kesimpulan yang dapat diperoleh adalah:

 Proses sintesis protein terbagi atas transkripsi dan translasi. Dimana DNA dan RNA sebagai media untuk proses transkripsi dan translasi suatu gen yang berada di kromosom dan terikat oleh protein histon.

 Uji kualitatif karbohidrat dapat dilakukan melalui uji molisch, uji benedict, uji barfoed, dan uji iodida/lugol.

 Uji kulitatif protein dapat dilakukan melalui uji biuret, uji ninhidrin, uji pengendapan dengan pemanasan dan uji pengendapan dengan etanol.

DAFTAR PUSTAKA

Hawab, H. M. 2004. Pengantar Biokimia. Bayu Media Publishing. Jakarta.

Keenan, Klemfelter. 1999. Kimia Untuk Universitas. Erlangga. Jakarta.

Kristiani, Elizabeth. 2010. Petunjuk Praktikum Kimia. UKSW. Salatiga.

Martoharsono, Soeharsono. 2012. Biokimia 1. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Poedjiadi. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Universitas Indonesia. Jakarta.