5/20/2018 MAKAKAHbiokimia

1/10

MAKAKAH

SIFAT FISIK KIMIAWI PROTEIN

Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas Praktikum Biokimia

Disusun Oleh :

Dicky Surya Putra

230110120154

Perikanan B

PROGRAM STUDI PERIKANAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

JATINANGOR

2013

5/20/2018 MAKAKAHbiokimia

2/10

Daftar isi

Bab I Pendahuluan

1.1 Latar belakang

1.2 tujuan

Bab II Daftar isi

Bab III Pembahasan

3.1 Protein

3.2 Struktur Protein

3.3 Kelarutan Protein

3.4 Pengaruh Konsentrasi Garam

3.5 Denaturasi Protein

3.6 Pengukuran Kelarutan Protein

Bab IV Penutup

4.1 kesimpulan

Bab V Daftar Pustaka

5/20/2018 MAKAKAHbiokimia

3/10

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Protein sangat penting bagi tubuh. Ia mengandung unsur semacam C, O, H dan N yang tidak

dipunyai oleh karbohidrat juga lemak. Karakter protein ini menjadikan ia khas. Selain itu, protein

juga mengandung senyawa lain di antaranya belerang, fosfor bahkan ada pula yang menyimpan unsur

logam semacam besi di setiap molekul-molekul penyusunnya. Mencermati kandungannya yang

kompleks, wajar jika kemudian protein menjadi salah satu unsur penting yang wajib ada di dalam

menu harian. Sayangnya, mengacu pada karakter biologisnya, saat kita mengolah makanan,

kandungan proteinnya akan berkurang bahkan hilang. Peritiwa tersebut secara sederhana disebut

dengan denaturasi protein.Maka demikian dengan dibuatnya makalah ini untuk mempermudah

pemahaman sifat fisik kimiawi protein saat akan tjadi denaturasi protein.

1.2 Tujuan

Tujuan dalam penulisan makalah ini meliputi:

1. Untuk mengetahui apa itu protein

2.

Untuk mengetahui struktur protein

3. Untuk mengetahui sifat-sifat pada protein

4. Untuk mengetahui kelarutan protein

5.

Untuk mengetahui denaturasi protein

http://sumber-protein.blogspot.com/http://sumber-protein.blogspot.com/2013/06/wajib-tahu-sifat-sifat-protein.htmlhttp://sumber-protein.blogspot.com/2013/06/wajib-tahu-sifat-sifat-protein.htmlhttp://sumber-protein.blogspot.com/

5/20/2018 MAKAKAHbiokimia

4/10

BAB III PEMBAHASAN

3.1 Protein

Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, danpolinukleotida,yang merupakan penyusun utamamakhluk hidup.Selain itu, protein merupakan

salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jns

Jakob Berzeliuspada tahun1838.Secara kimia dapat dibedakan antara protein sederhana yang

terdiri dari polipeptida dan protein kompleks yang mengandung zat-zat makanan tambahan

seperti hern, karbohidrat, lipid atau asam nukleat. Untuk protein kompleks, bagian polipeptida

dinamakan aproprotein dan keseluruhannya dinamakan haloprotein. Secara fungsional protein

juga menunjukkan banyak perbedaan. Dalam sel mereka berfungsi sebagai enzim, bahan

bangunan, pelumas dan molekul pengemban. Tapi sebenarnya protein merupakan polimer alam

yang tersusun dari berbagai asam amino melalui ikatan peptida (Hart, 1987). Sifat-sifat protein

beraneka ragam, dituangkan dalam berbagai sifatnya saat bereaksi dengan air, beberapa reagen

dengan pemanasan serta beberapa perlakuan lainnya. Semua molekul dengan jenis protein

tertentu mempunyai komposisi dan deret asam amino dan panjang rantai polipeptida yang sama.

Protein memiliki fungsi sebagai berikut (Lehninger, 1996): Enzim, merupakan katalis biokimia;

Pengukur pergerakan; Alat pengangkut dan penyimpan; Penunjang mekanisme tubuh;

Pertahanan tubuh (imune atau anti-bodi); Media perambatan impuls saraf; dan Pengendali

pertumbuhan.

Pada uji biuret, ketika beberapa tetes larutan CuSO4 yang sangat encer ditambahkan pada alkali

kuat dari peptida atau protein dihasilkan warna ungu, adalah test yang umum untuk protein dan

diberikan oleh peptida yang berisi dua atau lebih rantai peptida. Biuret dibentuk

Ada 20 asam amino yang memiliki perbedaan pada struktur rantai samping telah

digunakan sel-sel manusia untuk membuat protein. Struktur rantai samping menentukan kelas-

kelas asam amino, antara lain seperti polar, nonpolar, netral, asam, dan basa. Sel manusia dapatmensintesis kebanyakan asam amino yang dibutuhkan untuk membuat protein. Meskipun begitu

ada sekitar delapan asam amino yang disebut sebagai asam amino esensial karena tidak dapat

disintesis oleh sel manusia sehingga harus didapatkan dari makanan (Goff, 1995).

Asam amino tergabung dengan ikatan kovalen oleh ikatan peptida menjadi protein. Ikatan

peptida merupakan ikatan amida yang dibentuk antara ikatan asam karboksilat asam amino satu

http://id.wikipedia.org/wiki/Biomolekulhttp://id.wikipedia.org/wiki/Polisakaridahttp://id.wikipedia.org/wiki/Lipidhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Polinukleotida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Makhluk_hiduphttp://id.wikipedia.org/wiki/Molekulhttp://id.wikipedia.org/wiki/J%C3%B6ns_Jakob_Berzeliushttp://id.wikipedia.org/wiki/J%C3%B6ns_Jakob_Berzeliushttp://id.wikipedia.org/wiki/1838http://id.wikipedia.org/wiki/1838http://id.wikipedia.org/wiki/J%C3%B6ns_Jakob_Berzeliushttp://id.wikipedia.org/wiki/J%C3%B6ns_Jakob_Berzeliushttp://id.wikipedia.org/wiki/Molekulhttp://id.wikipedia.org/wiki/Makhluk_hiduphttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Polinukleotida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Lipidhttp://id.wikipedia.org/wiki/Polisakaridahttp://id.wikipedia.org/wiki/Biomolekul

5/20/2018 MAKAKAHbiokimia

5/10

dengan gugus amina asam amino yang lain. Setiap asam amino mengandung paling tidak satu

gugus amina dan satu gugus asam karboksilat. Dapat juga terbentuk ikatan peptida dengan dua

cara. Contohnya seperti yang terjadi pada Gambar 2 dan juga mungkin terjadi ikatan peptida

antara gugus asam karboksilat valin dengan gugus amina glisin sehinga menghasilkan valilglisin.

Sedangkan protein terbentuk dari ratusan asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida

membentuk rantai peptida (Abrams, 2010).

Berikut ini akan ditulis bagaimana protein dapat berionisasi sehingga menjadi dapat

bermuatan positif maupun negatif. Prinsip ini adalah prinsip dasar isolasi protein menggunakan

garam konsentrasi rendah maupun dengan pengaturan pH pada titik isoelektriknya. Seperti

halnya asam amino, protein yang larut dalam air akan membentuk ion yang mempunyai muatan

positif dan negatif. Dalam suasana asam molekul protein akan membentuk ion positif, sedangkan

dalam suasana basa akan membentuk ion negatif. Pada titik isoelektrik protein mempunyai

muatan positif dan negatif yang sama, sehingga tidak bergerak kearah elektroda positif maupun

negatif apabila ditempatkan di antara kedua elektroda tersebut. Ionisasi protein dapat

digambarkan sebagai berikut (Murray, 2006):

Protein (sebagai kation) H+ + Protein (zwitter ion)

NH2- + Protein (zwitter ion) Protein (anion)

3.2 Struktur Protein

Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkatdua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat):[4][5]

struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui

ikatan peptida (amida). Frederick Sanger merupakan ilmuwan yang berjasa dengan temuan

metode penentuan deret asam amino pada protein, dengan penggunaan beberapa enzim protease

yang mengiris ikatan antara asam amino tertentu, menjadi fragmen peptida yang lebih pendek

untuk dipisahkan lebih lanjut dengan bantuan kertas kromatografik. Urutan asam amino

menentukan fungsi protein, pada tahun 1957, Vernon Ingram menemukan bahwa translokasi

asam amino akan mengubah fungsi protein, dan lebih lanjut memicumutasi genetik.

struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada

protein yang distabilkan olehikatan hidrogen.Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah

sebagai berikut:

alpha helix(-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti

spiral;

http://id.wikipedia.org/wiki/Protein#cite_note-struk-4http://id.wikipedia.org/wiki/Protein#cite_note-struk-4http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_aminohttp://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_peptidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Amidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Frederick_Sangerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Proteasehttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Vernon_Ingram&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Mutasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Mutasihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Vernon_Ingram&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Proteasehttp://id.wikipedia.org/wiki/Frederick_Sangerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Amidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_peptidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_aminohttp://id.wikipedia.org/wiki/Protein#cite_note-struk-4http://id.wikipedia.org/wiki/Protein#cite_note-struk-4

5/20/2018 MAKAKAHbiokimia

6/10

beta-sheet (-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari

sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol

(S-H);

beta-turn, (-turn, "lekukan-beta"); dan

gamma-turn, (-turn, "lekukan-gamma").[4]

struktur tersier yang merupakan gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder. Struktur tersier

biasanya berupa gumpalan. Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpaikatan

kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan

membentuk struktur kuartener.

contoh struktur kuartener yang terkenal adalahenzimRubisco daninsulin.

Struktur primer protein bisa ditentukan dengan beberapa metode: (1) hidrolisis protein dengan asam kuat

(misalnya, 6N HCl) dan kemudian komposisi asam amino ditentukan dengan instrumen amino acidanalyzer, (2) analisis sekuens dari ujung-N dengan menggunakan degradasi Edman,(3) kombinasi dari

digesti dengan tripsin dan spektrometri massa, dan (4) penentuan massa molekular dengan spektrometri

massa.

Struktur sekunder bisa ditentukan dengan menggunakan spektroskopi circular dichroism (CD) dan

Fourier Transform Infra Red (FTIR).[6] Spektrum CD dari puntiran-alfa menunjukkan dua absorbans

negatif pada 208 dan 220 nm dan lempeng-beta menunjukkan satu puncak negatif sekitar 210-216 nm.

Estimasi dari komposisi struktur sekunder dari protein bisa dikalkulasi dari spektrum CD. Pada spektrum

FTIR, pita amida-I dari puntiran-alfa berbeda dibandingkan dengan pita amida-I dari lempeng-beta. Jadi,komposisi struktur sekunder dari protein juga bisa diestimasi dari spektrum inframerah.

Struktur protein lainnya yang juga dikenal adalah domain. Struktur ini terdiri dari 40-350 asam amino.

Protein sederhana umumnya hanya memiliki satu domain. Pada protein yang lebih kompleks, ada

beberapa domainyang terlibat di dalamnya. Hubungan rantai polipeptida yang berperan di dalamnya akan

menimbulkan sebuah fungsi baru berbeda dengan komponen penyusunnya. Bila struktur domain pada

struktur kompleks ini berpisah, maka fungsi biologis masing-masing komponen domain penyusunnya

tidak hilang. Inilah yang membedakan struktur domain dengan struktur kuartener. Pada struktur

kuartener, setelah struktur kompleksnya berpisah, protein tersebut tidak fungsional.

3.3 Kelarutan Protein

Didalam molekul protein terdapat asam amino hidrofilik dan asam amino hidrofobik.

Setelah protein berikatan dalam larutan air, asam amino hidrofobik biasanya membentuk area

perlindungan hidrofobik karena sifatnya tidak dapat berikatan dengan air sehingga air tidak dapat

http://id.wikipedia.org/wiki/Protein#cite_note-struk-4http://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_kovalenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_kovalenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Enzimhttp://id.wikipedia.org/wiki/Rubiscohttp://id.wikipedia.org/wiki/Insulinhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Edman&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Spektrometri_massahttp://id.wikipedia.org/wiki/Spektrometri_massahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=FTIR&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Protein#cite_note-6http://id.wikipedia.org/wiki/Protein#cite_note-6http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=FTIR&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Spektrometri_massahttp://id.wikipedia.org/wiki/Spektrometri_massahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Edman&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Insulinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Rubiscohttp://id.wikipedia.org/wiki/Enzimhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_kovalenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_kovalenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Protein#cite_note-struk-4

5/20/2018 MAKAKAHbiokimia

7/10

masuk kedalam area yang terdapat asam amino hidrofobik, sementara asam amino hidrofilik

akan berikatan dengan molekul solven (air) dan memungkinkan protein untuk membentuk ikatan

hidrogen dengan molekul air di sekitarnya. Jika pada permukaan protein terdapat asam amino

hidrofilik yang cukup maka protein dapat larut dalam air.

1.Pengaruh pH

Seperti asam amino, protein yang larut dalam air akan membentuk ion yang mempunyai

muatan positif dan negatif. Dalam suasana asam molekul protein akan membentuk ion positif,

sedangkan dalam suasana basa akan membentuk ion negatif. Pada titik isolistrik protein

mempunyai muatan positif dan negatif yang sama, sehingga tidak bergerak ke arah elektroda

positif maupun negatif apabila ditempatkan di antara kedua elektroda tersebut. Protein

mempunyai titik isolistrik yang berbeda-beda. Titik isolistrik protein mempunyai arti penting

karena pada umumnya sifat fisika dan kimia erat hubungannya dengan pH isolistrik ini. Pada pH

di atas titik isolistrik protein bermuatan negatif, sedangkan di bawah titik isolistrik, protein

bermuatan positif. Titik isolistrik pada albumin adalah pada pH 4,55-4,90

3.4 Pengaruh Konsentrasi Garam

Salting out

Ketika konsentrasi garam meningkat, sebagian dari molekul-molekul air akan tertarik

oleh ion garam, yang kemudian akan mengurangi jumlah molekul air yang dapat berinteraksidengan bagian hidrofobik protein. Sebagai akibat dari meningkatnya permintaan molekul solven

, interaksi antar protein menjadi lebih kuat daripada interaksi antara pelarut dan zat terlarut, Hal

ini akan menyebabkan molekul-molekul protein mengental dengan membentuk interaksi

hidrofobik dengan satu sama lain. Proses ini dikenal sebagai salting-out.

Dalam pembahasan lain disebutkan bahwa salting out terjadi ketika pada konsentrasi

garam yang tinggi, garam akan lebih cenderung mengikat air dan menyebabkan agregasi.

Sehingga molekul protein mengalami presipitasi.

Salting in

Biasanya dalam air murni, protein sukar larut. Dengan adanya penambahan garam,

kelarutan protein akan meningkat. Hal ini disebabkan oleh ion anorganik yang terhidrasi

sempurna akan mengikat permukaan protein dan mencegah penggabungan (agregasi) molekul

protein. Hal ini disebut salting in.

5/20/2018 MAKAKAHbiokimia

8/10

Kelarutan protein akan berkurang bila ke dalam larutan protein ditambahkan garam-

garam anorganik, akibatnya protein akan terpisah sebagai endapan. Peristiwa pemisahan protein

ini disebut salting out. Bila garam netral yang ditambahkan berkonsentrasi tinggi, maka protein

akan mengendap. Pengendapan terus terjadi karena kemampuan ion garam untuk menghidrasi,

sehingga terjadi kompetisi antara garam anorganik dengan molekul protein untuk mengikat air.

Karena garam anorganik lebih menarik air maka jumlah air yang tersedia untuk molekul protein

akan berkurang. Larutan albumin dalam air dapat diendapkan dengan penambahan

amoniumsulfat ((NH4)2SO4) hingga jenuh. Setelah larutan albumin dijenuhkan dengan

(NH4)2SO4, uji kelarutan endapan yang terjadi dengan air menunjukkan hasil positif (endapan

larut membentuk butiran). Kemudian butiran direaksikan dengan pereaksi milon, dan bereaksi

positif dengan ditandai endapan berwarna kemerahan. Uji filtrat dengan pereaksi biuret juga

menunjukkan hasil poisitif yang ditandai larutan berwarna ungu violet. Pengujian endapan yang

dihasilkan dengan pereaksi milon bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya kandungan tirosin,

sedangkan pengujian filtrat dengan pereaksi biuret bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya

gugus amida pada filtrat yang dihasilkan.

3.5 Denaturasi Protein

Denaturasi protein dapat diartikan suatu perubahan atau modifikasi terhadap struktur

sekunder, tertier dan kuartener molekul protein tanpa terjadinya pemecahan ikatan-ikatan

kovalen. Karena itu, denaturasi dapat diartikan suatu proses terpecahnya ikatan hidrogen,interaksi hidrofobik, ikatan garam dan terbukanya lipatan molekul protein. Denaturasi protein

meliputi gangguan dan kerusakan yang mungkin terjadi pada struktur sekunder dan tersier

protein. Sejak diketahui reaksi denaturasi tidak cukup kuat untuk memutuskan ikatan peptida,

dimana struktur primer protein tetap sama setelah proses denaturasi. Denaturasi terjadi karena

adanya gangguan pada struktur sekunder dan tersier protein. Pada struktur protein tersier terdapat

empat jenis interaksi yang membentuk ikatan pada rantai samping seperti; ikatan hidrogen,

jembatan garam, ikatan disulfida dan interaksi hidrofobik non polar, yang kemungkinan

mengalami gangguan. Denaturasi yang umum ditemui adalah proses presipitasi dan koagulasi

protein

Denaturasi, koagulasi dan redenaturasi dapat dibedakan sebagai berikut. Denaturasi

protein adalah suatu keadaan telah terjadinya perubahan struktur protein yang mencakup

perubahan bentuk dan lipatan molekul, tanpa menyebabkan pemutusan atau kerusakan lipatan

5/20/2018 MAKAKAHbiokimia

9/10

antar asam amino dan struktur primer protein. Koagulasi adalah denaturasi protein akibat panas

dan alkohol. Redenaturasi adalah denaturasi protein yang berlangsung secara reveresibel.

Panas dapat digunakan untuk mengacaukan ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik non polar.

Hal ini terjadi karena suhu tinggi dapat meningkatkan energi kinetik dan menyebabkan molekul

penyusun protein bergerak atau bergetar sangat cepat sehingga mengacaukan ikatan molekul

tersebut. Protein telur mengalami denaturasi dan terkoagulasi selama pemasakan. Beberapa

makanan dimasak untuk mendenaturasi protein yang dikandung supaya memudahkan enzim

pencernaan dalam mencerna protein tersebut.

Pemanasan akan membuat protein bahan terdenaturasi sehingga kemampuan mengikat

airnya menurun. Hal ini terjadi karena energi panas akan mengakibatkan terputusnya interaksi

non-kovalen yang ada pada struktur alami protein tapi tidak memutuskan ikatan kovalennya yang

berupa ikatan peptida. Proses ini biasanya berlangsung pada kisaran suhu yang sempit.

3.6 Pengukuran Kelarutan Protein

Percobaan kelarutan protein dilakukan dengan cara melarutkan protein ke dalam akuades

pada pH yang berbeda. Setelah disentrifusi, akan terdapat dua fase, yaitu fase endapan dan fase

supernatan. Kelarutan protein dapat diukur dari kadar protein terlarutnya. Semakin banyak

protein yang larut di bagian supernatan, maka menunjukkan peningkatan kelarutan protein.

Protein yang terlarut dapat diukur dengan metode penetapan protein, seperti metode Lowry.

Metode Lowry adalah salah satu metode untuk mengukur kadar protein contoh berdasarkan padaprinsip-nya reaksi antara ion Cu2+ dengan ikatan peptida dan reduksi asam fosfomolibdat dan

asam fosfotungstat oleh tirosin dan triptofan (merupakan residu protein) yang akan menghasilkan

warna biru

BAB IV PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Pada pembahasan yang didapat bahwa sanya denaturasi secara harfiah adalah kata yang merujuk

pada sesuatu yang keluar dari sifat aslinya (alamiah). Adapun denaturasi protein sendiri mengacu pada

kondisi di mana trusktur atau susunan protein berubah dari susunan awalnya (alaminya).

Perubahan ini sendiri terjadi karena beberapa faktor. Perubahannya pun dikenal dalam beberapa bentuk

yakni perubaan kimia, perubahan fisika.

5/20/2018 MAKAKAHbiokimia

10/10

BAB V DAFTAR PUSTAKA

Poedjiadi, anna dan Suprianti, Titin. 2009.Dasar-Dasar Biokimia. Universitas

Indonesia: Jakarta

Wirahadikusummah, M., 1985.Biokimia: Protein, Enzim, dan Asam Nukleat.

ITB: Bandung Arbianto, purwo, 1993.Biokimia Konsep-Konsep Dasar. Bandung : ITB

http://sumber-protein.blogspot.com/2013/06/apa-itu-denaturasi-protein.html(diaksespada

tanggal 7 desember 2013 20.13

http://bisakimia.com/2012/11/11/denaturasi-protein/ ( diakses pada tanggal 7 desember 2013

20.39)

http://sumber-protein.blogspot.com/2013/06/apa-itu-denaturasi-protein.html(diakseshttp://bisakimia.com/2012/11/11/denaturasi-protein/http://bisakimia.com/2012/11/11/denaturasi-protein/http://sumber-protein.blogspot.com/2013/06/apa-itu-denaturasi-protein.html(diakses