1

LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA

IDENTIFIKASI ASAM AMINO

Disusun Oleh:

Kelompok VIII

Anggota:

Ai Susilawati

Erik Herdiansyah

Noyalita Khodijah

Saedi Heryanto

Sri Rahayu

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SUKABUMI

2011

2

BAB IV

IDENTIFIKASI PROTEIN

I. TUJUAN PERCOBAAN :

1. Untuk mengetahui adanya ikatan peptida dari suatu protein

2. mengetahui kelarutan protein terhadap suatu pelarut tertentu.

II. TEORI DASAR

Nama protein berasal dari kata ‘proteos’ yang berarti pertama. Karena ternyata protein

penting sekali bagi kehidupan. Protein merupakan komponen utama dalam pembentukan

struktur sel,misalnya dalam rambut,wol kolagen, jaringan penghubung membrane sel .

Protein mengandung asam amino sistein, sistin dan metionin maka disamping mengandung

unsur utama C,H,O,N juga mengandung unsur S (sulfur) (Mastura,2008).

Ciri utama molekul protein :

umumnya terdiri atas 20 macam asam amino.

terdapat ikatan kimia lain yang menyebabkan terbentuknya lengkungan-lengkungan

rantai polipeptida menjadi struktur 3 dimensi protein.

strukturnya tidak stabil terhadap beberapa faktor,seperti pH radiasi, temperatur,

medium, pelarut organik dan deterjen.

umumnya reaktif sangat spesifik, disebabkan adanya gugus samping yang reaktif dan

susunan khas struktur makromolekulnya.

1. Tingkatan Stuktur Protein

1) Struktur Primer

Menunjukan urutan asam amino dalam suatu rantai polipeptida. Polipeptida bovine

dari hormone insulin merupakan polipeptida pertama yang berhasil ditentukan

urutan asam aminonya oleh Frederick Sanger tahun 1953.

2) Struktur Sekunder

Adalah pengaturan local dari rangka ikatan peptida (C-N) atau ‘backbone’ dari

suatu polipeptida.

Struktursekunder yang paling umum adalah heliks, memutar kekanan atau ke

kiri. Polipeptida yang mempunyai struktur a-heliks membentuk putaran ke

kanan.

3

Struktur heliks ini sering djumpai pada protein fibrosa maupun protein globuler

3) Struktur Tersier

Adalah pengaturan 3 dimensi dari protein tersebut, yaitu lipatan dari struktur

sekunder bersama dengan pengaturan rantai sampingnya.

4) Struktur Kwartener

Pengaturan suatu protein yang mempunyai 2 sub unit polipeptida atau lebih. Hasil

penelitian menunjukan bahwa interaksi antara satu polipeptida dengan polipeptida

yang lain dalam suatu protein adalah spesifik.

2. Fungsi Protein

1) Sebagai sumber energi, protein adalah salah satu sumber utama energi bersama-

sama dengan karbohidrat, lemak dan vitamin.

2) Sebagai zat utama dalam pembentukan dan pertumbuhan tubuh, protein merupakan

komponen penting atau komponen utama sel hewan atau manusia dan tumbuhan.

3) Sebagai zat-zat pengatur, protein mengatur proses-proses dalam bentuk enzim dan

hormon, semua proses metabolik (biokimiawi)diatur dan dilangsungkan atas

pengaturan enzim, sedangkan aktivitas enzim diatur lagi oleh hormon, agar terjadi

hubungan yang harmonis antara proses metabolisma yang satu dengan yang lain.

4) Sebagai badan-badan anti, protein berfungsi dalam mekanisma pertahanan tubuh

melawan mikroba yang masuk kedalam tubuh.

5) Sebagai zat pembangun struktur, protein struktural merupakan bagian integral dari

mikrostuktur sel, misalnya bagian dari struktur membran, sitoplasma dan organel

subseluler lainnya.

6) Sebagai pertumbuhan dan pemeliharaan jaringan, protein berfungsi menggantikan

sel-sel yang rusak atau mati.

7) Sebagai transport di dalam plasma darah, protein mengikat dan membawa molekul

dari satu organ ke organ lain misalnya, membantu pengangkutan oksigen dari paru-

paru ke seluruh tubuh.

8) Sebagai penyimpan dan penerus sifat-sifat keturunan dalam bentuk gen, di dalam

gen ini tersimpan kodon untuk sintesa protein tertentu, sehingga proses

metabolisma dari orang tua diturunkan kepada anaknya dan terus kepada generasi-

generasi berikutnya secara berkesinambungan.

4

9) Sebagai protein nutrien dan penyimpan , biji berbagai macam tumbuhan

menyimpan protein nutrien yang dibutuhkan untuk pertumbuhan embrio tanaman

misalnya pada biji gandum, jagung dan kacng hijau, contoh lain protein utama

pada putih telur dan protein penyimpan besi pada jaringan hewan.

10) Sebagai pembentuk mikrotubul, mikrotubul merupakan komponen penting dari

flagella atau silia yang dapat menggerakkan sel.

2. Penggolongan Protein

1) Penggolongan Protein Berdasarkan bentuk

Protein serat

Merupakan susunan rantai polipeptida di dalam suatu lembaran yang panjang.

Protein serat menjalankan fungsi pertahanan luar karena merupakan komponen

utama dari lapisan kulit luar, rambut, bulu, kuku, dan tanduk. Protein serat juga

memiliki fungsi sebagai penyangga kekuatan dan pemberi bentuk seperti pada

tulang, tulang rawan, urat, dan lapisan kulit sebelah dalam.

Protein globular

Merupakan rantai polipeptida yang berlipat dengan rapat sehingga menjadi

bentuk bulat atau globular yang kompak. Protein globular dapat berupa enzim,

protein dalam darah, anti bodi, hormon, sebagai komponen membran dan

ribosom.

2) Penggolongan protein berdasarkan fungsi

Cara penggolongan ini penting untuk memahami peranan senyawa asam amino dan

protein di dalam tubuh. Berikut ini penggolongan protein berdasarkan fungsi, di

antaranya:

Enzim

Enzim merupakan protein globular yang memiliki aktifitas katalitik (berfungsi

sebagai biokatalisator). Enzim memiliki daya katalitik yang sangat besar

daripada katalis sintesis dan memiliki spesifikasi terhadap substratnya (satu

enzim hanya bekarja dalam satu subsrat). Contohnya tripsin dan ribonuklease.

Protein transport

Protein transfor di dalam plasma darah akan mengikat dan membawa molekul

atau ion spesifik dari satu organ ke organ lain. Contoh hemoglobin dalam sel

5

darah merah akan mengikat oksigen dan membawa oksigen ini ke jaringan

periferi. Disini di bebeskan oksigen yang berfungsi untuk melakukan

pembakaran zat makanan dan dihasilkan energi.

Lipoprotein dalam pladma darah membawa lipid dari hati ke organ lain. Protein

transport lain terdapat di dalam membran sel dan strukturnya sesuai untuk

mengikat dan membaw glukosa, asam amino dan zat makanan melalui membran

menuju ke dalam sel. Contoh lainnya albumin serum dan mioglobin.

Protein nutrisi dan penyimpan makanan

Beberapa protein berguna sebagai penyimpan makanan. Contoh biji berbagai

tumbuhan menyimpan protein untuk pertumbuhan enbrionya, albumin

merupakan protein utama putih telur, kasein merupakan protein utama susu, dan

perritin pada jaringan hewan merupakan protein penyimpan besi.

Protein kontraktil (motil)

Beberapa protein memberikan kemampuan pada sel dan organisme untuk

berkontraksi, mengubah bentuk atau bergerak.

Contohnya, aktin dan miosin yang merupakan protein filamen. Protein ini

berfungsi dalam sistem kontrektil otot rangka. Tubilin merupakan protein

pembentuk jasad mikro, yaitu komponen penting dari flegela dan silia yang

dapat menggerakan sel.

Protein stuktural

Banyak protein yang berperan sebagai filamen atau lembaran penyangga untuk

memberikan kekuatan atau proteksi.

Contohnya, kolagen merupakan komponen utama urat, tulang rawan dan kulit.

Elastin merupakan protein dari persendian yang berkemampuan untuk

merenggang. Keratin merupakan protein dari rambut, kuku, dan bulu burung

atau ayam. Fibroin merupakan protein dari komponen utama serat sutera dan

jaring laba-laba.

Protein pertahanan

Banyak protein yang berperan untuk mempertahankan organisme dari

pertahanan spesies lain atau melindungi organisme dari luka.

Contohnya, imunoglobulin atau anti bodi merupakan protein khusus yang dibuat

oleh limposit yang dapat mengenali kuman mengendapkan dan menetralisasi

6

serangan bakteri, virus atau protein asing. Fibrinogen dan trombin merupakan

protein penggumpal darah yang berfungsi dalam proses pembekuan darah.

Sebagai pengatur

Beberapa protein berperan untuk mengatur aktifitas seluler atau fisiologi.

Contoh hormon insulin merupakan protein yang mengatur metabolisme gula

dalam darah. Hormon pertumbuhan dari pituitory dan hormon paratiroid

berfungsi mengsatur trensfor Ca2+ dan sel bakteri.

Fungsi lain protein

Banyak protein lain yang fungsinya tidak mudah diklasifikasikan. Misalnya,

monelin merupakan suatu protein dari sejenis tanaman di afrika yang

mempunyai rasa sangat manis. Resilin, merupakan protein pada persendian

sayap beberapa serangga yang bersifat sangat elastis. Protein anti beku, pada

darah ikan di antartika yang melindungi darah ikan dari pembekuan.

3) Penggolongan protein berdasarkan asalnya

Protein ada yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, yang disebut protein nabati dan

dari hewan disebut protein hewani. Protein nabati banyak terdapat di dalam

kacang-kacangan (kedelai, kacang hijau, kacang tanah dll), biji-bijian (gandum,

beras, dll). Protein hewani banyak terdapat dalam daging, ikan, susu, dll.

4) Penggolongan protein berdasarkan gugus kimia lain

Protein sederhana, contoh: khimotripsinogen dan enzim ribonuklease

Protein konjugasi, bergabung dengan komponen kimia lain disamping asam

amino. Komponen ini dinamakan gugus prostetik, contoh: lipoprotein.

3. Denaturasi Protein

Segala sesuatu yang menyebabkan gangguan, perubahan kestabilan struktur 3

dimensi akan menyebabkan protein mengalami denaturasi.

Pada umumnya protein terdenaturasi pada suhu kurang dari 1000C, kecuali protein

pada bakteri thermofil yang mempunyai habitat dengan suhu 1000C.

Di samping suhu tinggi, denaturasi protein juga dapat disebabkan oleh:

Variasi pH, yang akan mengubah status ion pada rantai samping asam amino, yang

selanjutnya akan mengubah distribusi muatan dari protein dan ikatan hydrogen.

7

Adanya detergent, pada konsentrasi 10-6M mampu mengganggu interaksi

hidrofobik dengan residu non polar oleh karena itu dapat mengganggu kestabilan

struktur protein.

Senyawa organik terlarut, ethilen glikol, gula, urea dll, juga mengganggu

kestabilan protein.

lll. Cara Kerja

1. Kelarutan Protein

Cara kerja :

a. Larutkan sedikit protein diatas pada tabung reaksi yang berbeda dengan

menggunakan pelarut aquades, HCl, (NH4)2SO4 jenuh, NaCl jenuh

b. Catat hasil pengamatan

2. Uji Biuret

Cara kerja :

a. Ke dalam tabung reaksi yang berbeda masukkan 2 ml larutan protein yang akan

diuji

b. Tambahkan 5 tetes laruatan kupri sulfat lalu 2 ml larutan NaOH

c. Kocok larutan di atas sampai tercampur sempurna

d. Amati perubahan yang terjadi

e. Catat hasil pengamatan

3. Denaturasi Protein oleh pH

Cara kerja :

a. Tentukan semua pH dari semua larutan di atas sebanyak 2 ml, dalam tabung reaksi

yang berbeda dengan menggunakan kertas pH universal.

b. Masukan masing-masing 2 ml larutan protein ke dalam tabung reaksi yang

berbeda-beda

c. Amati dan catat hasilnya.

4. Denaturasi Protein oleh Pengendapan dengan Logam Berat

Cara kerja :

8

a. Tambahkan beberapa tetes dari setiap larutan logam berat kedalam 2 ml larutan

protein di atas sampai terjadi denaturasi

b. Teteskan lagi larutan logam berat sampai terjadi denaturasi

c. Tentukan juga pH dari setiap keadaan denaturasi oleh logam berat

IV. Hasil Pengamatan dan Pembahasan

Tabel 1 Data Pengamatan Kelarutan protein

No.Bahan

PelarutpH Albumin Kasein Gelatin Pepton Ket

1 Aquadest −

ada endapan

diatas + − +

(+)

larut

2 HCL −

ada endapan

diatas + − +

3 NaOH −

ada endapan

diatas

ada endapan

diatas − +

4

Etanol 70

% − − − − +

5 NaCL − − + − +

6

(NH4)2

SO4 − − + − +

Tabel 2 Data Pengamatan Uji Biuret

No. Bahan Pelarut pH Albumin Kasein Gelatin Pepton Ket

1

Biuret &

NaOH − + + + −

(+) warna

ungu

Tabel 3 Data Pengamatan Denaturasi protein oleh pH

No.Bahan

PelarutpH Albumin Kasein Gelatin Pepton Ket

1 CH3COOH 2sedikit

keruh

keruh dan ada

endapan −cream

(+)

terdenaturasi

9

2aquadest 6

sedikit

keruh

keruh dan ada

endapan − cream

3HNO3

pekat 0 terpisah kuning − terpisah

4

KOH 14 bening bening −

cream dan

ada

gumpalan

5NaOH

12M 14 bening bening − terpisah

Tabel 4 Data pengamatan Denaturasi protein oleh pengendapan dengan logam berat

Pembahasan

1.Kelarutan protein

Pada percobaan ini bahan protein yang digunakan adalah Albumin, Kasein, Gelatin,

dan Pepton yang kemudian dicampurkan dengan masing-masing pelarut berupa

Aquadest, HCL, NaOH, Etanol 70 %, NaCL, dan (NH4)2SO4, yang selanjutnya

dikocok dan hasil yang diperoleh yaitu;

Pelarut aquadest, HCL, NaOH ketika ditambahkan dengan 2 ml Albumin,

kemudian dikocok → terdapat endapan diatas larutan, hal ini disebabkan karena

molekul protein dan strukturnya yang tidak stabil, bias disebabkan oleh beberapa

factor diantaranya; medium pelarut, Ph, radiasi dll. Protein mempunyai

kemampuan untuk larut pada bebrapa zat Karena pada dasarnya ia mempunyai sifat

amoter ( bermuatan positif /negative.

Pelarut Etanol 70%, Nacl, (NH4)2SO4, ketika ditambahkan dengan 2 ml Albumin,

Kemudian dikocok → hasilnya tidak larut, karena terjadi salting-out yang

disebabkan oleh larutan garam yang dapat merusak ikatan peptide yang dimiliki

No.Bahan

PelarutpH Albumin Kasein Gelatin Pepton Ket

1 CuSO4 − 6 5 6 7 (+) terdenaturasi

2 Pb-asetat − 5 4 4 7

10

oleh albumin, semakin tinggi kadar garamyang dikandung suatu larutan,maka

semakin tinggi pula terjadinya denaturasi pada protein.

Ketika pelarut Aquadest, HCL, NaOH, Etanol 70 %, NaCL, dan (NH4)2SO4

ditambahkan dengan 2 ml gelatin, kemudian dikocok → tidak larut, karena gelatin

yang digunakan memiliki daya larut yang rendah dan pelarut yang digunakan

berkonsentrasi rendah pula, sehingga gelatin sukar larut dalam pelarut tersebut.

Hasil yang berbeda yaitu ketika pelarut Aquadest, HCL, NaOH, Etanol 70 %,

NaCL, dan (NH4)2SO4 ditambahkan dengan 2 ml kasein dan pepton, kemudian

dikocok → larut, karena kasein dan pepton memiliki konsentrasi yang tinggi

terhadap semua jenis pelarut tersebut.

2.Uji Biuret

Semua larutan protein kemudian ditambahkan dengan 2 ml CuSO4 dan NaOH,

kemudian dikocok →pada larutan yang ditambahkan protein Albumin, Kasein, dan

Gelatin berwarna ungu sedangkan pada pepton tidak terjadi perubahan warna, hal

ini disebabkan karena ion Cu2+ dari pereaksi biuret dalam suasana basa akan

bereaksi dengan polipeptida atau ikatan peptida yang menyusun protein

membentuk senyawa kompleks berwarna ungu/violet. Reaksi ini positif terhadap 2

buah ikatan peptida atau lebih tetapi negative untuk asam amino bebas atau

dipeptida.

3. Denaturasi protein oleh pH

4. Denaturasi protein oleh pengendapan dengan logam berat

11

V. Kesimpulan

protein larut pada Aquadest, HCL 10%, Alkohol 96%, dan tidak larut pada NaOH 40%

dan Etanol. Endapan protein (koagulum) bertambah banyak atau berkurang dipengaruhi

oleh kadar garam larutan tersebut, karena Semakin kecil pH Buffer asetat semakin banyak

endapan yang terbentuk. Protein adalah terdiri atas asam amino yang saling mengikat

melalui ikatan peptida.Protein terdenaturasi bila terjadi Pemanasan, penambahan garam,

asam-basa kuat, pelarut organic (etanol, isopropyl, alcohol),Pengocokan yang kuat dll.

VI. Pertanyaan dan Jawaban

1. Terangkan pengertian dari asam amino, ikatan peptida, dan protein, sehingga jelas

perbedaannya!

Jawab : Asam amino adalah asam karboksilat yang memiliki gugus amino. Protein

berasal dari kata protos atau proteus yang artinya pertama atau utama,

protein adalah suatu polipeptida yang mempunyai bobot molekul yang

sangat bervariasi, terdiri atas lebih dari seratus asam amino. Ikatan peptide

adalah ikatan yang dibentuk oleh gugus – COOH dengan gugus – NH2 (dua

atau lebih asam amino)

2. Bagaimana struktur dari protein?

Jawab : Struktur Protein ada empat yaitu :

1) Struktur primer menunjukan jumlah, jenis dan urutan asam amino dalam

molekul protein oleh karena ikatan antar asam amino ialah iktan peptida,

maka struktur primer protein juga menunjukan ikatan peptida yang

urutannya diketahui.

2) Struktur skunder protein merupakan struktur alfa heliks,dan lembaran

berlipat

struktur heliks, apabila ikatan hidrogen ini terbentuk antara gugus-

gugus yang terdapat dalam suatu rantai polipeptida

Ada 2 bentuk lembaran berlipat yaitu bentuk paralel dan bentuk anti

paralel.

1. Paralel terjadi apabila rantai polipeptida yang berikatan melalui

ikatan hidrogen itu sejajar dan searah.

2. Anti paralel terjadi apabila rantai polipetida berikatan dalam posisi

sejajar tetapi berlawanan.

12

3) Struktur protein tersier menunjukkan kecenderungan polipetida

membentuk lipatan atau gulungan dan dengan demikian membentuk

struktur yang lebih kompleks. Struktur ini dimantapkan oleh adanya

beberapa ikatan antara gugus R pada molekul asam amino yang

membentuk protein. Jenis ikatannya sebagai berikut :

1. Elektrosta tik,

2. Hidrogen,

3. Interaksi hidrofob antara rantai samping non polar,

4. Interaksi dipol-dipol, dan

5. Disulfida ( ikatan kovalen ).

4) Struktur protein kuartener menunjukkkan derajat persekutuan unit-unit

protein. Apabila unit pembentuk protein sama disebut struktur kuartener

homogen, sedangkan apabila unit pembentuk protein tidak sama disebut

struktur kuartener heterogen.

3. Apa yang dimaksud dengan denaturasi protein, dan faktor-faktor apa yang

menyebabkannya?

Jawab : Denaturasi merupakan perubahan pada suatu protein yang ditimbulkan oleh

panas, protein globular biasanya menjadi tidak larut dan kehilangan aktivitas

biologi tanpa kerusakan kerangka polipeptida, dengan pemanasan,

penambahan pH ekstrim, atau perlakuan dengan pereaksi tertentu. Contoh,

telur dipanaskan secara perlahan-lahan akan mengalami koagulasi

(penggumpalan) yang tidak dapat kembali lagi kebentuk semula pada

pendinginan. Proses denaturasi ini disebabkan oleh membukanya rantai

polipeptida karena suhu dan pH melewati batas-batas, denaturasi protein

diakibatkan bukan hanya oleh panas, tetapi juga oleh pH ekstrim, oleh

beberapa pelarut organik seperti alkohol atau aseton, zat tertentu seperti

urea, oleh detergen atau hanya dengan pengguncangan intensif larutan

protein dan bersinggungan dengan udara sehingga terbentuk busa.

VII. Daftar Pustaka

Mastura, 2008 Penuntun Praktikum kimia Dasar , Langsa

13

Anna Poedjiadi, 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Penerbit Jakarta.

Ophart, C.E., 2003. Virtual Chembook. Elmhurst College.

Winarno, F. G., 1992. Kimia Pangan dan Gizi,Jakarta.

Sumalin, La Ode. 2008. Biokimia I. Sukabumi : Universitas Muhammadiyah Sukabumi

Windyariani, Sisti. 2008. Biokimia. Sukabumi : Universitas Muhammadiyah Sukabumi

Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta : Universitas Indonesia

http://www.wikipedia.org

PRAKTIKUM BIOKIMIA

Identifikasi Protein

14

Disusun oleh:

1. Ai Susilawati

2.Erik Herdiansyah

3.Noyalita Khodijah

4.Saedi Heriyanto

5.Sri Rahayu

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SUKABUMI