Asam Amino dan Protein untuk Menentukan Metode Uji

yang Tepat

Hosea Supirman (102013178), Sisca Natalia (102013221), Aldesy Yustika Indriani

(102014076), Leonardo Paraso(102014110), Mariska Nada Debora (102014139),

Muhamad Reynaldi (102014157), Yesie Manise (102014202), Retno Wulandari

(102014246)

C1

Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Alamat Korespondensi : Jl. Arjuna Utara No. 6, Jakarta 11510

No. Telp (021) 5694-2061

Abstract:

Proteins are large molecules consisting of amino acids which our bodies and the cells

in our bodies need to function properly. Proteins also work as neurotransmitters and carriers

of oxygen in the blood (hemoglobin). Protein is made up of amino acids, the 20 different

amino acids are namely alanine, arginine, asparagines, aspartic acid, cysteine, glutamic

acid, glutamine, glycine - histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine,

proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine, and valine. Amino acids are organic

molecules - they are made out of carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen and sometimes sulphur.

The structure is divided into four structural proteins , namely primary , secondary , tertiary

and quaternary. And proteins can be distinguished on the basis of chemical composition ,

shape or biological function. To test the protein content can be done with the biuret test,

Xantoprotein test , Millon test , Ninhydrin test , and Hopkins – Cole test.

Key words: Amino acids, proteins

Abstrak:

Protein adalah molekul besar yang terdiri dari asam amino yang penting bagi tubuh

dan sel-sel tubuh untuk berfungsi dengan baik. Protein bekerja sebagai neurotransmitter dan

pembawa oksigen ke dalam darah ( hemoglobin ). Protein terdiri dari asam amino yang terdiri

dari 20 asam amino yang berbeda yaitu alanin, arginin, asparagines, asam aspartat, sistein,

asam glutamat, glutamin, glisin - histidin, isoleusin, leusin, lisin, metionin, fenilalanin, prolin,

1

serin, treonin, triptofan, tirosin, dan valin . Asam amino merupakan molekul organik yang

terbuat dari karbon , hidrogen , oksigen , nitrogen dan kadang-kadang sulfur . Struktur protein

dibagi menjadi empat protein struktural, yaitu primer , sekunder , tersier dan kuarterner . Dan

protein dapat dibedakan berdasarkan komposisi kimia , bentuk atau fungsi biologis . Untuk

menguji kandungan protein dapat dilakukan dengan uji biuret , uji Xantoprotein , uji Millon ,

uji Ninhydrin , dan uji Hopkins – Cole.

Kata Kunci: Asam amino, protein

2

Pendahuluan

Sel adalah unit dasar kehidupan untuk semua organisme. Kumpulan sel akan

membentuk jaringan. Jaringan akan membentuk organ. Organ – organ akan membentuk

sistem organ. Semua menjadi satu kesatuan pada tubuh manusia. Setiap bagian sel,

jaringan, organ maupun kesatuan sistem organ memiliki fungsi tertentu dan melakukan

berbagai proses dalam tubuh, contohnya metabolisme. Selain itu ada banyak zat yang

terlibat dan dibutuhkan oleh tubuh, salah satunya adalah enzim. Enzim digunakan untuk

proses pencernaan makanan. Enzim berfungsi sebagai katalisator. Contohnya, enzim

yang ada di mulut dan berguna untuk melumatkan dan memecah karbohidrat menjadi

amilum yaitu enzim ptialin. Lain halnya di lambung, enzim yang ada di sana contohnya

seperti enzim maltose. Enzim merupakan termasuk protein. Protein adalah zat yang

diperlukan tubuh untuk tumbuh dan berkembang. Di makalah ini, akan dijelaskan lebih

lanjut tentang protein, jenis, penggolongan, denaturasi, metabolisme, struktur, sifat, dan

berbagai uji protein.

Pembahasan

1. Asam Amino

Asam Amino, asam organik yang mengandung paling sedikit satu gugusan amino (NH2)

dan paling sedikit satu gugus asam karboksil (COOH) atau turunannya merupakan molekul

dasar yang diikat satu sama lain melalui ikatan peptida membentuk protein yang lebih besar.1

Asam amino adalah molekul biologis yang penting yang berperan sebagai blok

pembangun untuk peptin dan protein. Asam ini mempunyai struktur umum :2

R|

H2N – CH – CO2H

di mana R adalah sebuah gugus organik yang berbeda dalam setiap asam amino.

Perhatikan bahwa grup NH2 terkait oleh atom karbon yang berbatasan dengan grup CO2H.

Untuk alasan ini molekul-molekul ini disebut asam amini alfa.2

Karena asam amino mengandung baik gugus asam maupun basa, asam ini bersifat

amfoter dan cenderung untuk melakukan pemindahan proton dari gugus CO2H ke N2H :2

R R | |

H2N – CH – CO2H H3N+ – CH – CO2-

Melekul netral ion zwitter

3

Kesetimbangan cenderung berupa ion dipolar, yang disebut ion zwitter.

Dalam larutan asam kuat (pH rendah), asam amino terprotonasi dan molekulnya

bermuatan lebih positif. Dalam larutan basa kuat (pH tinggi), molekulnya kehilangan

proton dan bermuatan lebih negatif. Pada beberapa pH sedang, yang disebut titik

isoelektrik, molekulnya tidak bermuatan.2

Asam amino merupakan unit molekular dasar membentuk polimer protein panjang.

Ada 20 jenis asam amino dalam protein yang menjadi dasar struktur dan fungsi tubuh

manusia.3

1. Setiap asam amino mengandung sedikitnya satu gugus asam karboksil (-COOH) dan

sedikitnya satu gugus amino (-NH2). Kedua gugus tersebut terikat pada atom karbon

yang sama. Setiap asam amino mempunyai anak rantai yang disebut sebagai satu gugus

R.3

a. Asam-asam amino memiliki perbedaan dalam gugus R-nya, yang memberi ciri khas

dan mempengaruhi sifat protein tempat asam amino tersebut bergabung.

b. Gugus R nonpolar menyebabkan asam amino relatif tidak larut dalam air. Gugus R

yang polar atau bermuatan lisrik menyebabkan asam amino larut dalam air.

2. Asam-asam amino bergabung untuk membentuk protein melalui reaksi kondensasi

(dehidrasi) antara gugus karboksil dari salah satu asam amino dan gugus amino dari

asam amino lain.3

a. Air yang terbentuk sebagai ikatan kovalen dihasilkan di antara dua jenis asam

amino.

b. Ikatan itu disebut ikatan peptida dan senyawa yang terbentuk disebut peptida.

c. Dua asam amino yang tergabung dalam ikatan peptida disebut dipeptida, tiga asam

amino membentuk tripeptida, dan sepuluh asam amino atau lebih membentuk

polipeptida.

d. Rantai panjang yang mengandung sampai 100 asam amino disebut rantai

polipeptida. Rantai polipeptida membentuk struktur primer protein.

Perbedaan asam amino satu sama lain terletak pada rantai sampingnya. Rantai

samping yang dilambangkan dengan R dapat berupa alkil, cincin benzena, alkohol dan

turunannya.4

2. Sifat Asam Amino

4

Sifat-sifat asam amino antara lain:5

1. Amfoter

Gugus fungsional pada asam amino, yaitu karboksil dan amina, keduanya

mempengaruhi sifat keasaman asam amino.

a. Gugus karboksil (-COOH) bersifat asam.

-COOH -COO- + H+

b. Gugus amina (-NH2) bersifat basa.

-NH2 + H+ NH3+

Dengan demikian, asam amino dapat bereaksi dengan asam maupun basa

sehingga dikatakan bersifat amfoter atau amfiprotik. Sifat amfoter ini tampak pada

asam amino yang hanya mengikat satu gugus –NH2. Adapun asam amino yang

mengikat lebih dari satu gugus –COOH dan hanya satu gugus –NH2, akan lebih

bersifat asam. Contoh, asam glutamat dan asam aspartat.

2. Ion Zwitter

Pada asam amino, ada gugus yang dapat melepaskan ion H+ dan ada gugus yang

dapat menerima ion H+. Akibatnya terbentuk molekul yang memiliki dua jenis

muatan, yaitu muatan positif dan muatan negatif. Molekul seperti ini dikenal sebagai

ion zwitter atau kadang-kadang disebut juga sebagai ion polar.

H H H2N C COOH H3N+ C COO-

R RAsam amino ion zwitter

Ion zwitter tidak akan bergerak menuju ke katode atau anode dalam medan

listrik. Hal ini menunjukan bahwa ion zwitter bukan suatu ion, melainkan suatu

molekul netral.

3. Optis aktif

Semua asam amino, kecuali glisin, memiliki atom C asimetris atau atom C kiral,

yaitu atom C yang mengikat empat gugus yang berbeda (gugus –H, -COOH, -NH2

dan R). Oleh karena itu, semua asam amino kecuali glisin, bersifat optis aktif.

Artinya, senyawa tersebut dapat memutar bidang polarisasi cahaya.

5

Asam amino tidak simentris memiliki dua bentuk isomeri, di mana sifat fisika dan

kimia mirip, kecuali kemampuan membedakan arah putar bidang polarisasi, disebut

juga sebagai senyawa optis aktif. Senyawa yang memiliki isomeri optis dinamakan

isomer optis atau stereoisomer.5

3. Struktur Asam Amino

Protein tersusun atas satuan yang berupa asam amino. Jumlah asam amino yang

umum terdapat pada jasad hidup ada 20 macam. Struktur dasar asam amino dapat

dilihat pada Gambar 1.1. Satu asam amino terdiri atas satu gugus amino, satu gugus

karboksil, satu atom hidrogen dan satu rantai samping yang terikat pada atom karbon.

Susunan tetrahedral keempat gugus tersebut menentukan aktivitas optik asam amino

sehingga ada dua bentuk isomer, yaitu L-isomer dan D-isomer. Hanya bentuk L-isomer

yang membentuk protein.6

Perbedaan utama antara satu asam amino dengan yang lainnya terletak pada gugus

sampingnya. Asam amino yang paling sederhana strukturnya adalah glisin yang hanya

mempunyai satu atom hidrogen pada gugus sampingnya.6

Prolin adalah asam amino yang struktur dasarnya berbeda dari asam amino yang

lain karena atom N-nya ada dalam struktur cincin, sehingga prolin lebih sesuai

dinamakan asam imino. Struktur Prolin yang demikian menyebabkan terjadinya

bengkokan pada struktur pada protein sehingga mempengaruhi arsitektur protein.6

6

Gambar 1.1 Struktur dasar asam-asam amino

Sumber www.google.com

7

Rantai samping amino dapat dibedakan atas : (1) polar, bermuatan negatif

(aspartat, asam glutamat), (2) polar, bermuatan positif (arginin, histidin, lisin), (3)

polar, tidak bermuatan (asparagin, glutamin, serin dan treonin), (4) nonpolar/hidrofobik

(alanin, sistein, isoleusin, leusin, metionin, fenilalanin, prolin, triptofan, tirosin dan

valin), (5) netral (glisin).6

Asam amino dibagi menjadi dua golongan, yaitu asam amino esensial dan

nonesensial. Asam amino yang dihasilkan oleh tubuh disebut asam amino nonesensial,

sedangkan yang harus diperoleh dari luar tubuh (dari makanan) disebut asam amino

esensial.7

1.) Asam Amino Esensial

Asam amino esensial merupakan asam amino yang harus ada dalam makanan

sehari-hari karena tubuh tidak dapat membuat atau mensintesis asam amino

tersebut.

Contoh :

a. valin (Val) f. treonin (Thr)

b. leusin (Leu) g. metionin (Met)

c. isoleusin (Ile) h. lisin ( Lys)

d. fenilalanin (Phe) i. histidin (His) *

e. triptofan (Trp) j. arginin (Arg) *

* asam amino esensial untuk anak-anak

2.) Asam Amino Nonesensial

Asam amino nonesensial merupakan asam amino yang tidak harus ada dalam

makanan karena tubuh dapat membuat asam amino tersebut.

Contoh :

a. glisin (Gly) h. asam glutamat (Glu)

b. alanin (Ala) i. sistein (Cys)

c. asparagin (Asn) j. asam aspartat ( Asp)

d. glutamin (Gln) k. sistin (Cys-Cys)

e. prolin (Pro) l. hidroksiprolin

f. serin (Ser) m. hidroksilisin

g. tirosin (Tyr)

8

Protein

1. Definisi Protein

Protein adalah zat makanan yang paling kompleks. Protein terdiri dari karbon,

nitrogen, hidrogen, oksigen dan sulfur serta biasanya fosfor. Protein terkandung dalam

makanan nabati dan hewani, tetapi protein hewani paling bernilai untuk tubuh manusia

sebagai materi pembangun karena komposisinya sama dengan protein manusia.8 Protein

tersusun atas asam-asam amino yang terhubung membentuk sekuens linear melalui ikatan

peptida antara gugus amino dari salah satu asam amino dengan gugus karboksil dari asam

amino sebelumnya.9

Protein merupakan polimer yang berfungsi sebagai penyusun protoplasma

dan struktur tubuh lainnya. Protein dapat berupa enzim atau hormon, antara lain sebagai

penyusun pigmen pada tumbuhan; penyusun hemoglobin dalam darah manusia dan

hewan; serta penyusun serum dalam plasma darah. Jenis dan rangkaian yang menyusun

protein berbeda antara protein yang satu dan protein yang lainnya.10

Protein yang membangun tubuh disebut Protein Struktural sedangkan protein yang

berfungsi sebagai enzim, antibodi atau hormon yang dikenal dengan Protein Fungsional.

Protein struktural pada umumnya bersenyawa dengan zat lain di dalam tubuh makhluk

hidup. Contoh protein struktural antara lain nukleoprotein yang terdapat di dalam inti sel

dan lipoprotein yang terdapat di dalam membran sel. Ada juga protein yang tidak

bersenyawa dengan komponen struktur tubuh, tetapi terdapat sebagai cadangan zat di

dalam sel-sel makhluk hidup. Contoh protein seperti ini adalah protein pada sel telur

ayam, burung, kura-kura dan penyu.10

2. Penggolongan Protein

Jenis protein yang sangat beragam dapat digolongkan berdasarkan bentuk, fungsi, asal

dan jenis monomernya, antara lain:11

1. Penggolongan Protein Berdasarkan Bentuknya

a. Protein serat

Protein serat merupakan susunan rantai polipeptida 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 berfungsi sebagaipenyangga kekuatan dan pemberi bentuk, seperti pada

tulang, urat dan lapisan kulit sebelah dalam.

b. Protein globular

9

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, antibodi, hormon, komponen membran dan

ribosom.

2. Penggolongan Protein Berdasarkan Fungsinya

Cara penggolongan ini penting untuk memahami peranan senyawa asam amino dan

protein dalam tubuh. Berdasarkan fungsinya, protein digolongkan sebagai berikut.

a. Enzim

Enzim merupakan protein globular yang memiliki aktivitas katalitik (berfungsi

sebagai biokatalis). Enzim memiliki daya katalitik yang sangat besar dibandingkan

katalis sintetik dan memiliki spesifikasi terhadap sebstratnya (satu enzim hanya

merupakan protein elips yang sisa asam amino polarnya ada bagian luar sehingga

dapat dipastikan larutan dalam cairan tubuh)

b. Protein transport merupakan protein yang mengikat dan memindahkan molekul

atau sel darah merah mengikat oksigen di paru-paru dan mengedarkannya ke

seluruh tubuh.

c. Protein natrium (penyimpan) adalah protein yang berfungsi mengubah energi

kimia menjadi energi gerak. Misalnya, aktin dan miosin yang berperan dalam

sistem kontraksi otot rangka.

d. Protein struktur adalah protein yang berperan dalam kekuatan struktur biologi atau

perlindungan. Misalnya, kalagen (banyak terdapat pada rambut, kuku, bulu

burung), fibrion (komponen utama pada serat surat dan jarring laba-laba).

f. Protein pertahanan (antibodi) adalah protein yang melindungi organisme terhadap

serangan organisme lain (penyakit). Misalnya, imunoglobin atau antibodi dapat

menetralkan protein asing dilepaskan oleh bakteri dan virus.

g. Protein pengatur, yaitu protein yang berfungsi mengatur aktivitas seluler atau

fisiologi. Contohnya : hormon, seperti insulin yang mengatur metabolisme gula

darah. Kekurangan insulin akan menyebabkan penyakit diabetes. Contoh lain

adalah hormon pertumbuhan dan hormon sex.

h. Protein kontraktil, yaitu protein yang memberikan kemampuan pada sel dan

organisme untuk mengubah bentuk atau bergerak. Contohnya ialah aktin dan

miosin, yaitu protein yang berperan dalam system kontraksi otot kerangka.

10

3. Penggolongan Protein Berdasarkan Komposisi Kimia

Berdasarkan komposisi kimianya, protein dibedakan menjadi protein sederhana dan

protein terkonjugasi. Protein sederhana hanya tersusun dari asam-asam amino.

Contoh: enzim ribunoklease.

Pada protein terkonjugasi asam amino juga terikat gugus lain.

Contoh:

1. Lipoprotein, protein yang terkonjugasi lipid (lemak)

2. Glikoprotein, protein yang terkonjugasi karbohidrat

3. Fosfoprotein, protein yang terkonjugasi gugus fosfat

4. Ikatan Peptida

4. Penggolongan Protein Berdasarkan Asalnya

Berdasarkan sumbernya, protein dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu protein

hewani (berasal dari hewan) dan protein nabati (berasal dari tumbuh-tumbuhan).

Protein hewani dapat ditemukan di dalam daging, ikan, telur dan susu, sedangkan

protein nabati dapat diperoleh dari kacang-kacangan (kedelai dan kacang hijau) dan

biji-bijian (gandum dan beras).

a. Protein Susu

Protein yang terdapat dalam susu sapi berupa kasein dan serum susu. Kasein

merupakan fosfoprotein yang menyusun sebagian besar protein susu dan

memiliki bobot molekul 30.000. Serum susu mengandung β-laktoglobin, α-

laktalbumin, globulinium dan albumin serum. Selain itu, susu juga mengandung

enzim peroksidase, fosfatase asam, fofatase basa, xantina oksidasi dan amilase

b. Protein daging

Protein daging merupakan protein otot yang terdiri atas 30% protein larut air dan

70% protein tidak larut air (protein fibril). Protein larut air terdiri atas miogen

dan mioalbumin, sedangkan protein fibril mengandung miosin, aktin dan

tropomiosin.

3. Fungsi Protein

Protein merupakan polimer asam-asam amino (polipeptida) yang mempunyai

bermacam-macam fungsi, antara lain :12

1. Sebagai katalisator reaksi-reaksi biokimia dalam sel.

11

Peranan ini dimainkan oleh molekul protein khusus yaitu enzim. Reaksi-reaksi yang

dikatalisis oleh enzim berkisar dari reaksi-reaksi sederhana, misalnya hidrasi karbon

dioksida, sampai reaksi kompleks, misalnya replikasi kromosom. Reaksi yang

dikatalisis oleh enzim akan berjalan jauh lebih cepat daripada reaksi tanpa enzim.

2. Sebagai pengangkut molekul-molekul kecil dan ion.

Molekul-molekul berukuran kecil, misalnya oksigen, diangkut di dalam jaringan

tubuh jasad multiselular oleh protein hemoglobin atau oleh myoglobin. Sistem

pengangkutan nutrien ke dalam sel jasad renik juga melibatkan protein pengangkut

tertentu yang dikenal sebagai enzim permease, baik melalui mekanisme difusi

berbantuan (facilitated diffusion) atau transfor aktif (active transport). Sebagai

contoh, molekul karbon laktosa diangkut ke dalam sel bakteri E coli menggunakan

protein pengangkut tertentu yaitu enzim permease laktosa (lactose permease), yakni

suatu enzim yang sintesisnya dikode oleh gen lac.

3. Berperan di dalam sistem pergerakan yang terkoordinasi, misalnya dalam kontraksi

otot, pergerakan kromosom menuju kutub-kutub sel selama proses mitosis, maupun

pergerakan flagella bakteri.

4. Sebagai komponen system kekebalan tubuh.

Sistem kekebalan tubuh ditentukan oleh adanya antibodi yang merupakan protein

dengan fungsi sangat spesifik. Antibodi akan disintesis jika ada senyawa atau

benda-benda asing masuk ke dalam tubuh. Antibodi berfungsi untuk mengenali

benda-benda asing (antigen), misalnya sel bakteri, virus, atau sel-sel jasad hidup

lain.

5. Sebagai feremon.

Jasad eukaryot tingkat rendah, misalnya khamir Saccharomyces cerevisiae,

menghasilkan molekul berukuran kecil yang disekresikan ke luar sel. Khamir

haploid S. cerevisiae terdiri atas dua macam tipe mating yaitu tipe a dan tipe α.

Kedua macam tipe sel khamir tersebut menghasilkan feremon berbeda yang

digunakan untuk “menarik” sel dengan tipe mating yang berbeda sehingga akan

terjadi konjugasi. Feremon yang berfungsi di dalam proses “perkawinan” antara dua

sel khamir yang berbeda tipenya tersebut tidak lain juga berupa molekul protein.

6. Sebagai pengatur ekspresi genetik.

Proses replikasi DNA, transkripsi dan translasi yang berlangsung di dalam sel

merupakan proses selulas yang sangat kompleks dan diatur oleh bermacam-macam

protein, baik yang berupa protein sebagai katalisator reaksi (enzim) maupun protein

12

regulator. Ekspresi genetik pada dasarnya menentukan semua aktivitas biologis

jasad hidup. Pada jasad renik, misalnya, hal ini akan menentukan apakah suatu

subtrat dapat dimetabolisme. Pada jasad tingkat tinggi, ekspresi genetic juga akan

menentukan proses diferensiasi. Oleh karena itu, peranan protein dalam

metabolisme jasad hidup sangat besar dan vital.

7. Sebagai penerus infuls saraf.

Protein reseptor, misalnya rhodopsin, merupakan contoh protein yang berperan

meneruskan stimulus tertentu ke sel saraf.

8. Sebagai komponen pendukung kekuatan-regang (tensile strenght) pada kulit dan

tulang, misalnya kolagen.

4. Struktur Protein

Struktur protein dapat dikelompokkan menjadi empat golongan yaitu struktur primer,

sekunder, tersier dan kuartener.14

Struktur Primer

Struktur primer adalah struktur linear dari rantai protein. Dalam struktur ini tidak terjadi

antaraksi, baik dengan rantai protein yang lain maupun di antara asam amino dalam rantai

protein itu sendiri. Struktur primer menyatakan susunan linear asam-asam amino sepanjang

rantai polipeptida (lihat gambar 2.1).13

13

Gambar 2.1 : Protein Primer

Sumber google.com

Struktur Sekunder

adalah struktur dua dimensi dari protein. Pada struktur ini terjadi lipatan (folding) beraturan,

seperti alfa-heliks dan beta-sheet, akibat adanya ikatan hidrogen di antara gugus-gugus polar

dari asam amino dalam rantai protein (lihat gambar 2.2).1

Struktur Tersier

Struktur tersier merupakan struktur tiga dimensi sederhana dari rantai protein. Dalam struktur

ini, selain terjadi folding membentuk struktur alfa-heliks dan beta-sheet, juga terjadi antaraksi

van der waals dan antaraksi gugus nonpolar yang mendorong terjadi lipatan (lihat gambar

2.3).9,13,14

14

Gambar 2.2 : Protein Sekunder

Sumber google.com

Gambar 2.3 : Protein Tersier

Sumber www.cbs.tu.dk

Struktur Kuartener

Struktur tertinggi dari protein adalah struktur kuartener. Dalam struktur ini, protein

membentuk molekul kompleks, tidak terbatas hanya pada satu rantai protein, tetapi beberapa

rantai protein bergabung membentuk seperti bola (lihat gambar 2.4). Jadi, pada struktur

kuartener molekul protein di samping memiliki ikatan hidrogen, gaya van der waals, dan

antaraksi gugus nonpolar, juga terjadi antaraksi antar rantai protein baik melalui antaraksi

polar, nonpolar maupun van der waals.14 Contoh dari struktur ini adalah molekul hemoglobin

dan kolagen. Hemoglobin salah satu contoh protein globular dan mengandung 574 asam

amino yang tersusun dalam empat rantai polipeptida. Sedangkan kolagen adalah contoh

protein fibrosa berstruktur kuarter. Kolagen memiliki tiga rantai polipeptida yang tersusun

triple helix yaitu struktur tali yang terlilit dengan kuat yang memberikan daya regang yang

kuat pada kolagen.13

DENATURASI PROTEIN

Protein dapat mempertahankan kesesuaian bentuknya asalkan lingkungan fisik dan

kimianya dipertahankan. Jika lingkungan berubah, maka protein dapat terurai atau mengalami

perubahan sifat atau denaturasi. Denaturasi protein sendiri dapat diartikan sebagai suatu

proses perubahan konfigurasi tiga dimensi molekul protein tanpa menyebabkan kerusakan

ikatan peptida.9

15

Gambar 2.4 : Protein Kuartener

Sumber google.com

Denaturasi protein dapat mengubah sifat protein alam dan untuk bermacam-macam

protein, perubahan ini tidak seidentik menurut jenis proteinnya misalnya aktivitas sebagai

enzim atau hormon berkurang, kelarutannya dalam garam-garam atau asam-asam encer

menurun, kemampuannya membentuk kristal berkurang dan stabilitasnya menurun sehingga

menggumpal (lihat gambar 2.5).

Rantai-rantai peptida yang membentuk protein, satu sam lainnya dihubungkan oleh

gaya-gaya yang lemah dan pada denaturasi, gaya-gaya yang lemah atau ikatan sekunder,

seperti ikatan hidrogen, ikatan ionik dan interaksi hidrofobik dapat dihilangkan. Rantai-rantai

peptida yang awalnya dapat dikatan tergulung atau terlipat, sekarang mendapat kesempatan

untuk membentangkan dri. Karena pembentangan diri ini, beberapa bagian protein alam yang

awalnya ada di bagian dalam, pindah ke permukaan.15 Pada proses ini, protein yang semula

mempunyai bentuk globular, kemungkinan berubah menjadi bentuk fibrosa. Tetap atau

tidaknya rantai peptoda yang telah terbentang tersebut tergantung pada penyebab

denaturasinya. Pada denaturasi ringan yang disebabkan oleh penambahan salah satu

reagensia, ada kemungkinan rantai peptoda yang telah terbentang menjadi terlipat kembali

sehingga bentuk protein menyerupai bentuk protein semula atau renaturasi.14

Denaturasi protein dapat terjadi karna pemanasan, sinar ultraviolet, gelombang

ultrasonik, pengocokan yang kuat atau bahan-bahan kimia tertentu. Contoh denaturasi protein

adalah koagulasi putih telur dengan pemanasan atau pembentukan meringue dengan

mengocok putih telur.9

16

Gambar 2.5 : Denaturasi ProteinSumber kompasiana.com

UJI PROTEIN

1. Reaksi Biuret

Biuret adalah senyawa dengan dua ikatan peptida yang terbentuk pada pemanasan dua

molekul urea.Ion Cu2+ dari pereaksi biuret dalam suasana basa akan bereaksi dengan

polipeptida atau ikatan-ikatan peptida yang menyusun protein membentuk senyawa

kompleks berwarna ungu atau violet. Reaksi ini positif terhadap dua buah ikatan peptida

atau lebih, tetapi negatif untuk asam amino bebas atau dipeptida.

Uji biuret merupakan salah satu cara pengujian yang memberikan hasil positif pada

senyawa-senyawa yang memiliki ikatan peptida. Oleh karena itu, uji biuret ini sering

digunakan untuk menunjukkan adanya senyawa protein. Bahan yang digunakan untuk uji

biuret yaitu : 1 ml NaOH 10 %, larutan protein, CuSO4 0,01 M.14

Cara kerja : Tambahkan 1 ml NaOH ke dalam 3 ml larutan protein dan aduk. Tambahkan

setetes CuSO4 0,01 M. Aduk. Jika tidak timbul warna tambahkan lagi setetes atau 2 tetes

CuSO4. Hasil positif jika terbentuk warna ungu.

2. Reaksi Ninhidrin

Zat pengoksidasi ninhidrin dengan larutan protein membentuk larutan berwarna ungu

sampai biru. Reaksi ini berjalan sempurna pada pH 5-7 dan sedekit pemanasan. Reaksi

ini berlaku untuk semua protein, hal antara hidrolisisnya dan hasil akhir hidrolisisnya

yaitu asam amino.14

Langkah kerjanya yaitu sebanyak 0,5 ml larutan ninhidrin 0,1 % ditambahkan ke dalam 3

ml larutan protein. Dipanaskan 10 menit, amati perubahan warna yang terjadi. Hasil

positif jika terbentuk warna biru.

3. Reaksi Xantoprotein

Protein yang mengandung residu asam amino dengan radikal fenil dalam struktur

kimianya (protein yang mengandung asam amino fenilalanin atau tirosin) jika

ditambahkan dengan asam nitrat pekat akan terbentuk gumpalan warna putih. Pada

pemanasan, warna gumpalan putih akan berubah menjadi kuning yang akhirnya berubah

menjadi jingga jika ditambah dengan larutan basa.8 Sebenarnya, proses ini adalah proses

nitrasi inti benzena pada asam amino penyusun protein tersebut. Proses ini dapat terjadi

jika kulit terkena asam nitrat pekat, yang segera menjadi kuning karena terjadinya proses

nitrasi inti benzena pada asam amino penyusun kulit.16

17

Langkah kerjanya yaitu 2 ml larutan protein di tambah 1 ml HNO3 pekat, dicampur

kemudian dipanaskan, diamati timbulnya warna kuning tua. Dinginkan. Kemudian

tambahkan tetes demi tetes larutan NaOH pekat sampai larutan menjadi basa. Amati

perubahan yang terjadi. Hasil positif jika tidak terbentuk endapan dengan HNO3.

4. Reaksi Millon

Reaksi millon digunakan khusus untuk protein yang mengandung asam amino dengan

radikal hidroksi fenil sebagai penyusunnya. Oleh karena itu, reaksi ini khusus untuk

protein yang struktur kiminya mengandung residu tirosin. Jika larutan protein ini

ditambahkan dengan reaksi millon (larutan merkuri nitrit dan merkuri nitrat dalam

campuran asam nitrit dan asam nitrat), gumpalan berwarna putih akan terbentuk dan

segera berubah menjadi merah pada pendidihan. Protein derivat sekunder, seperti

proteosa dan pepton dengan pereaksi ini pada pemanasan hanya terbentuk larutan

berwarna merah.14

Langkah kerja reaksi millon yaitu sebanyak 5 tetes pereaksi millon ditambahkan ke

dalam 3 ml larutan protein, panaskan. Hasil positif jika timbul warna merah.

5. Reaksi Hopskin Cole

Asam glioksilat dan asam sulfat pekat dapat membentuk larutan pekat berwarna violet

pada pemggojlokkan dengan larutan protein yang mengandung residu triptofan dalam

struktur kimianya. Gelatin dan protein-protein lain yang tidak mempunyai residu

triptofan dalam struktur kimianya, dengn reaksi hopskins cole tidak dapat membentuk

warna violet pada penggojlokannya. Adanya nitrat, nitrit dan klorat dapat mengganggu

jalannya reaksi hopskin cole ini.9

Langkah uji reaksi ini yaitu ambil 2 ml larutan protein campur dengan pereaksi

hopskin cole dalam tabung reaksi. Tambahkan 3 ml H2SO4 pekat melalui dinding tabung

sehingga membentuk lapisan dari cairan. Diamkan, setelah beberapa detik akan terbentuk

cincin violet (ungu) pada pertemuan kedua lapisan cairan, apabila positif mengandung

triptofan.

6. Reaksi Molisch

Larutan protein majemuk yang mempunyai radikal prostetik karbohidrat yaitu

glikoproteiin atau muko protein, pada penggojlokannya secara hati-hati dengan larutan

alfanaftol dalam alkohol dan asam sulfat pekat akan membentuk larutan berwarna violet.

18

Pada proses ini, glikoprotein atau mukoprotein akan mengalami hidrolisis menjadi

protein sederhana dan karbohidrat. Karbohidrat yang terbentuk dengan alfa nalftol dalam

alkohol dan asam sulfat pekat memberikan warna violet.14

7. Reaksi Sullivan

Dalam larutan basa, larutan protein yang struktur kimianya memiliki residu sistein

dengan pereaksi sullivan (natrium 1,2-nalftokuinon-4-sulfonat dan natrium hidrosullfit)

dapat membentuk larutan berwarna merah. Intensitas warna yang terbentuk tergantung

pada jumlah residu sistein yang terdapat pada protein tersebut. Selain dengan pereaksi

sullivan, warna merah protein ini juga dapat terjadi jika protein tersebut ditambahkan

dengan larutan natrium nitroprusid dalam amonia encer.9

8. Reaksi Sakaguchi

Larutan protein yang mempunyai residu asam amino arginin dalam struktur kimianya

jika ditambahkan dengan larutan alfa-naftol dan natrim hipoklorit akan membentuk

warna merah.16 Beberapa senyawa organik lain yang struktur kimianya mempunyai

radikal kuanido memberikan hasil yang sama pada tes ini. Asam amino arginin dengan

kadar 0,0004 mg per ml dengan tes sakaguchi ini masih memberikan warna merah.14

Kesimpulan

Hipotesis diterima. Karakteristik enzim X perlu dipelajari sehingga dapat menentukan

metode uji yang tepat untuk mengukur kadar enzim X dan juga agar didapat hasil yang

sesuai, seperti yang di inginkan.

19

Daftar Pustaka

1. Sumardjo D. Pengantar kimia : buku panduan kuliah mahasiswa kedokteran dan program

strata I fakultas bioeksata. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2006.h.183-90.

2. Day RA. Analisis kimia kuantitatif. Jakarta : Erlangga; 2005. h. 177.

3. Sutresna N. Cerdas belajar kimia. Bandung : PT Grafindo Media Pratama; 2006. h. 298-9

4. Sunarya Y, Setiabudi A. Mudah dan aktif belajar kimia. Bandung : PT Setia Purna Inves;

2007. h. 235

5. Yuwono T. Biologi molekular. Jakarta : Erlangga; 2006 . h. 24-5

6. Sutresna N. Cerdas belajar kimia. Bandung : PT Grafindo Media Pratama; 2006. h. 298

7. Watson R. Anatomi dan fisiologi untuk perawat. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran

EGC; 2005. h. 359

8. Sopyan L, Wibi HH, Simarmata L. Analisis kimia kuantitatif. Jakarta: Erlangga;

2006.h.189.

9. Safitri A. Biokimia. Diterjemahkan dari Kuchel P, Ralston GB. Biochemistry. The

McGraw-Hill Companies; 2007. h.8.

10. Karmana O. Cerdas belajar biologi. Bandung : PT Grafindo Pratama; 2006. h. 88

11. Sutresna N. Cerdas belajar kimia. Bandung : PT Grafindo Media Pratama; 2006. h. 301-3

12. Yuwono T. Biologi molekular. Jakarta : Erlangga; 2006. h. 23-4

13. Komalasari. Anatomi dan fisiologi untuk perawat. Edisi ke-10. Diterjemahkan dari

Watson R. Anatomy and physiology for nurses 10/E. Bailliere Tindal; 2004.h.359-340.

14. Suyono J, Sadikin V, Mandera L. Biokimia kedokteran dasar: sebuah pendekatan klinis.

Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC: 2005.h.11-3.

15. Safitri A. Genetika. Edisi ke-4. Diterjemahkan dari Elrod SL, Stansfield WD. Genetics,

fourth edition. The McGraw-Hill Companies; 2007.h.7-9

16. Widyastuti P. Anatomi dan fisiologi : untuk pemula. Diterjemahkan dari Sloane E.

Anatomy and physiology : an easy learner. Sudbury: Jones and Bartlett Publishers;

2004.h.24-6.

20