Laporan Tetap I. Judul Percobaan III. Tujuan Percobaan IV. Dasar Teori Definisi Protein Protein adalah suatu biomolekul besar yang terdapat disetiap organisme, memiliki berbagai jenis dan fungsi biologis yang berbeda-beda. Protein merupakan suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh karena zat ini berfungsi sebagai sumber energi dalam tubuh serta sebagai zat pembangun dn pengatur. Protein adlaah polimer dari asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung unsur-umsur C, H, O, N, P, S, dan terkadang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga. Protein merupakan suatu polipeptida dengan BM yang sangat bervariasi dari 5000 sampai lebih dari satu juta karena molekul protein yang besar, protein sangat mudah mengalami perubahan fisis dan aktivitas biologisnya. Banyak reagensia yang menyebabkan perubahan sifat alamiah dari protein seperti panas, asam, basa, solven organik, garam, logam berat, radiasi sinar radioaktif. Ada protein yang mudah larut dalam air, tetapi ada juga yang tidak larut dalam air. Rambut dan kuku adalah suatu protein yang tidak larut dalam air dan tidak mudah bereaksi, sedangkan protein yang terdapat dalam bagian putih telur mudah larut dalam air dan mudah bereaksi. Protein yang terdapat dalam bahan pangan mudah mengalami perubahanperubahan, antara lain: 1. Dapat terdenaturasi oleh perlakuan pemanasan. 2. Dapat terkoagulasi atau mengendap oleh perlakuan pengasaman. 3. Dapat mengalami dekomposisi atau pemecahan oleh enzim-enzim proteolitik. 4. Dapat bereaksi dengan gula reduksi, sehingga menyebabkan 1 : Pengendapan dengan Logam : Untuk menguji kandungan yang terdapat di dalam sampel protein.

II. Hari/Tanggal Percobaan: Jumat / 25 Maret 2011

terjadinya warna coklat. Penggolongan Protein Ditinjau dari strukturnya protein dapat dibagi dalam dua golongan besar, yaitu protein sederhana dan protein gabungan. a. Protein Sederhana Protein sederhana adalah protein yang hanya terdiri atas molekul-molekul asam amino. Protein sederhana dapat dibagi dalam du bagian menurut bentuk molekulnya, yaitu : Protein Fiber : Protein fiber mempunyai bentuk molekul panjang seperti serat. Molekul protein ini terdiri atas beberapa rantai polipeptida yang memanjang dan dihubungkan satu dengan lain oleh beberapa ikatan silang sehingga merupakan bentuk serat atau serabut yang stabil. Struktur protein fiber telah banyak diteliti dengan menggunakan analisis difraksi sinar X. cirri khas protein fiber yang terdapat pada beberapa jenis protein yang termasuk golongan ini antara lain ialah : 1) Konfigurasi alfa heliks pada keratin 2) Lembaran berlipat paralel dan anti paralel pada protein sutera alam. 3) Heliks tripel pada kolagen. Sifat umum protein fiber ialah tidak larut dalam air dan sukar diuraikan oleh enzim. Kolagen adalah suatu jenis protein yang terdapat pada jaringan ikat. Protein ini mempunyai struktur heliks tripel dan terdiri atas 25% glisin dan 25% lagi prolin dan hidroksi prolin, tetapi tidak mengandung sistein, sistin dan triptofan. Kolagen tidak larut dalam air dan tidak dapat diuraikan oleh enzim. Namun kolagen dapat diubah oleh pemanasan dalam air mendidih, oleh larutan asam atau basa encer menjadi gelatin yang mudah larut dan dapat dicernakan. Hampir 30% dari protein dalam tubuh adalah kolagen. Ada jenis protein yang terdapat dalam jaringan elastic dan dalam banyak hal serupa dengan kolagen, tetapi tidak dapat diubah menjadi gelatin. Protein ini disebut elastin.

Keratin adalah protein yang terdapat dalam bulu domba, sutera alam, rambut, kulit, kuku, dan sebagainya. Struktur keratin hamper seluruhnya terdiri atas rantai polipeptida yang berbentuk alfa heliks. Apabila dipanaskan dengan air mendidih dan direnggangkan maka konformasi berubah menjadi lembaran berlipat paralel, karena ikatan hydrogen yang menunjang struktur alfa heliks dalam kondisi ini terputus. Kerati yang berubah konformasi ini disebut keratin. Sutera alam mempunyai struktur lembaran berlipat anti paralel. Keratin mengandung banyak sistin dan rambut manusia mengandung kirakira 14% sistin.

Struktur protein pada sutera yang dikemukakan oleh Pauling Protein Globular : Protein globular umumnya berbentuk bulat atau elips dan terdiri atas rantai polipeptida yang berlipat. Pada umunya gugus R polar terletak disebelah luar rantai polipeptida, sedangkan gugus R yang hidrofob terletak disebelah dalam molekul protein. Protein globular pada umunya mempunyai sifat dapat larut dalam air, dalam larutan asam atau basa dan dalam etanol. Beberapa jenis protein globular yaitu albumin, globulin, histon dan protamin. Albumin adalah protein yang dapat larut dalam air dan dapat terkoagulasi oleh panas. Larutan albumin air dapat diendapkan dengan penambahan amoniumsulfat hingga jenuh. Albumin antara lain terdapat pada serum darah dan bagian putih telur.

3

Globulin mempunyai sifat sukar larut dalam air murni, tetapi dapat larut dalam larutan garam netral, misalnya larutan NaCl encer. Larutan globulin dapat diendapkan oleh penambahan garam amoniumsulfat hingga setengah jenuh. Globulin dapat diperoleh jalan mengekstraksinya dengan larutan garam (5-10%) NaCl, kemudian ekstrak yang diperoleh diencerkan dengan penambahan air. Globulin akan mengendap dan dapat dipisahkan. Globulin antara lain terdapat dalam serum darah, otot dan jaringan lain. Histon adalah protein yang mempunyai sifat basa dan dapat larut dalam air. Pada proses hidrolisis histon banyak menghasilkan arginin dan lisin. Histon terdapat dalam inti sel dalam bentuk ikatan dengan asam nukleat. Histon juga terdapat dalam kelenjar pankreas. Protamin adalah suatu protein yang bersifat basa seperti histon, tidak mengandung tirosin dan triptofan, tetapi mengandung banyak arginin sehingga mempunyai kadar nitrogen antara 25-30%. Protamin berkaitan dengan asam nukleat danterdapat dalam sel sperma ikan. b. Protein Gabungan Yang dimaksud dengan protein gabungan ialah protein yang berikatan dengan senyawa yang bukan protein, artinya protein gabungan adalah protein yang terdiri atas protein dan gugus bukan protein. Gugus ini disebut gugus prostetik dan terdiri atas karbohidrat, lipid, atau asam nukleat. Ada beberapa jenis protein gabungan antara lain mukoprotein, glikoprotein, lipoprotein, dan nucleoprotein. Mukoprotein adalah gabungan antara protein dan karbohidrat dengan kadar lebih dari 4% dihitung sebagai heksosamina. Karbohidrat yang terikat ini berupa polisakarida kompleks yang mengandung N-asetilheksosamina bergabung dengan asam uronat atau monosakarida lain. Mukoprotein mudah larut, terdapat antara lain dalam bagian putih telur, dalam serum darah dan urine wanita yang sedang hamil. Protein ini tidak mudah terdenaturasi oleh panas atau diendapkan oleh zat-zat yang biasanya dapat mengendapkan protein, misalnya triklor asam asetat atau asam pikrat. Glikoprotein juga terdiri atas protein dan kerbohidrat, tetapi dengan kadar heksosamina kurang dari 4%.

Lipoprotein adalah gabungan antara protein yang larut dalam air dengan lipid. Lipoprotein terdapat dalam serum darah, dalam otak dan jaringan syaraf. Gugus lipid yang biasanya terikat pada protein dalam lipoprotein antara lain lesitin dan kolesterol. Nucleoprotein terdiri ats protein yang bergabung dengan asam nukleat. Asam nukleat ini terdapat antara lain dalam inti sel. Sifat-Sifat Protein 1. Ionisasi 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 kea rah elektroda positif maupun negatif apabila ditempatkan di antara kedua elektroda tersebut. Ionisasi protein dapat digambarkan sebagai berikut :

Protein mempunyai titik isoelektrik yang berbeda-bed, seperti table di bawah :

2. Denaturasi Denaturasi protein dapat diartikan suatu perubahan atau modifikasi terhdap struktur sekunder, tersier 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 atau wiru 5

molekul protein. Protein yang terdenaturasi akan berkurang kelarutannya. Lapisan molekul bagian dalam yang ersifat hidrofobik akan keluar sedangkan bagian hidrofilik akan terlipat ke dalam. Pelipatan atau pembakikkan akan terjadi bila protein mendekati pH isoelektris lalu protein akan menggumpal dan mengendap. Viskositas akan bertambah karena molekul mengembang menjadi asimetrik, sudut putaran optis larutan protein juga akan meningkat. 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.

3. Viskositas Viskositas adalah tahanan yang timbul oleh adanya gesekan antara molekulmolekul di dalam zat cair yang mengalir. Suatu larutan protein dalam air mempunyai viskositas atau kekentalan yang relative lebih besar daripada viskositas aie sebagai pelarutnya. Pada umunya viskositas suatu larutan tidak ditentukan atau diukur secara absolute, tetapi ditentukan viskositas relative, yaitu dibandingkan terhadap viskositas zat cair tetrtentu. Alat yang digunakan untuk menentukan viskositas ini ialah

viscometer Ostwald. 4. Kristalisasi Proses kristalisasi protein sering dilakukan dengan jalan penambahan garam amoniumsulfat atau NaCl pada larutan dengan pengaturan pH pada titik isoelektriknya. Kadang-kadang dilakukan pula penambahan aseton atau alkohol dalam jumlah tertentu. Pada dasarnya semua usaha yang dilakukan itu dimaksudkan untuk menurunkan kelarutan protein dan ternyata pada titik isoelektriknya kelarutan protein paling kecil, sehingga mudah dapat dikristalkan dengan baik. Reaksi Analisa Protein Analisis protein dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu; Secara kualitatif terdiri atas; reaksi Xantoprotein, reaksi Hopkins-Cole, reaksi Millon, reaksi Nitroprusida, dan reaksi Sakaguchi. Secara kuantitatif terdiri dari; metode Kjeldahl, metode titrasi formol, metode Lowry, metode spektrofotometri visible (Biuret), dan metode spektrofotometri UV. 1. Reaksi Xantoprotein Larutan asam nitrat pekat ditambahkan dengan hati-hati ke dalam larutan protein. Setelah dicampur terjadi endapan putih yang dapat berubah menjadi kuning apabila dipanaskan. Reaksi yang terjadi ialah nitrasi pada inti benzena yang terdapat pada molekul protein. Reaksi ini positif untuk protein yang mengandung tirosin, fenilalanin dan triptofan. 2. Reaksi Hopkins-Cole Larutan protein yang mengandung triptofan dapat direaksikan dengan pereaksi Hopkins-Cole yang mengandung asam glioksilat. Pereaksi ini dibuat dari asam oksalat dengan serbuk magnesium dalam air. Setelah dicampur dengan pereaksi Hopkins-Cole, asam sulfat dituangkan perlahan-lahan sehingga membentuk lapisan di bawah larutan protein. Beberapa saat kemudian akan terjadi cincin ungu pada batas antara kedua lapisan tersebut.

3. Reaksi Millon 7

Pereaksi Millon adalah larutan merkuro dan merkuri nitrat dalam asam nitrat. Apabila pereaksi ini ditambahkan pada larutan protein, akan menghasilkan endapan putih yang dapat berubah menjadi merah oleh pemanasan. Pada dasarnya reaksi ini positif untuk fenol-fenol, karena terbentuknya senyawa merkuri dengan gugus hidroksifenil yang berwarna. 4. Reaksi Natriumnitroprusida Natriumnitroprusida dalam larutan amoniak akan menghasilkan warna merah dengan protein yang mempunyai gugus SH bebas. Jadi protein yang mengandung sistein dapat memberikan hasil positif. 5. Reaksi Sakaguchi Pereaksi yang digunakan ialah naftol dan natriumhipobromit. Pada dasarnya reaksi ini memberikan hasil positif apabila ada gugus guanidin. Jadi arginin atau protein yang mengandung arginin dapat menghasilkan warna merah. 6. Metode Biuret Larutan protein dibuat alkalis dengan NaOH kemudian ditambahkan larutan CuSO4 encer. Uji ini untuk menunjukkan adanya senyawa-senyawa yang mengandung gugus amida asam yang berada bersama gugus amida yang lain. Uji ini memberikan reaksi positif yaitu ditandai dengan timbulnya warna merah violet atau biru violet. Analisa Kuantitatif Analisis protein dapat digolongkan menjadi dua metode, yaitu: Metode konvensional, yaitu metode Kjeldahl (terdiri dari destruksi, destilasi, titrasi), titrasi formol. Digunakan untuk protein tidak terlarut. Metode modern, yaitu metode Lowry, metode spektrofotometri visible, metode spektrofotometri UV. Digunakan untuk protein terlarut. Metode Kjeldahl, metode ini merupakan metode yang sederhana untuk penetapan nitrogen total pada asam amino, protein, dan senyawa yang mengandung nitrogen. Sampel didestruksi dengan asam sulfat dan dikatalisis dengan katalisator yang sesuai sehingga akan menghasilkan amonium sulfat. Setelah pembebasan alkali dengan kuat, amonia yang terbentuk disuling uap secara kuantitatif ke dalam larutan penyerap dan ditetapkan secara titrasi

V. Alat dan Bahan Alat : Pipet tetes Gelas ukur Beker gelas Neraca analitik Bunsen Tabung reaksi Bahan : Kuning Telur Putih Telu Albumin Susu Cair - Susu Bubuk - Larutan HgCl2 0,2 M - Larutan Pb asetat 0,2 M - Aquadest - Rak Tabung Reaksi - Batang Pengaduk - Kertas Saring - Corong - Penjepit Tabung - Labu Ukur

VI. Prosedur Percobaan Ke dalam 3 ml larutan protein tambahkan 5 tetes HgCl2 0,2 M. Ulangi percobaan dengan menggunakan Pb asetat 0,2 M. VII.Hasil pengamatan Uji Ninhidrin Nama Sampel 1. Susu Bubuk Hasil Pengamatan Ditambah HgCl2 1% 2% 3% 4% larutan putih keruh + endapan larutan putih keruh lebih pekat dari 1% + endapan yang lebih banyak dari 1 % larutan putih keruh lebih pekat dari 2% + endapan yang lebih banyak dari 2 % larutan putih keruh lebih pekat dari 3% + endapan yang lebih banyak dari 3 %

9

5%

larutan putih keruh lebih pekat dari 4% endapan yang lebih banyak dari 4 % Ditambah Pb Asetat 1% larutan putih keruh + endapan 2% larutan putih keruh lebih pekat dari 1% endapan yang lebih banyak dari 1 % 3% larutan putih keruh lebih pekat dari 2% endapan yang lebih banyak dari 2 % 4% larutan putih keruh lebih pekat dari 3% endapan yang lebih banyak dari 3 % 5% larutan putih keruh lebih pekat dari 4% endapan yang lebih banyak dari 4 % 2. Susu Cair Ditambah HgCl2

+

+ + + +

1% larutan putih keruh + endapan 2% larutan putih + endapan 3% larutan putih + endapan 4% larutan putih + endapan 5% larutan putih + endapan Ditambah Pb Asetat 1% larutan putih + endapan (terlihat setelah didiamkan beberapa lama) 2% larutan putih keruh lebih pekat dari 1% + endapan yang lebih banyak dari 1% (terlihat setelah didiamkan beberapa lama) 3% larutan putih keruh lebih pekat dari 2% + endapan yang lebih banyak dari 2% (terlihat setelah didiamkan beberapa lama) 4% larutan putih keruh lebih pekat dari 3% + endapan yang lebih banyak dari 3% (terlihat setelah didiamkan beberapa lama) 5% larutan putih keruh lebih pekat dari 4% + endapan yang lebih banyak dari 4% (terlihat setelah didiamkan beberapa lama) Ditambah HgCl2 1% 2% larutan putih keruh + endapan (terlihat setelah didiamkan beberapa lama) larutan putih keruh lebih pekat dari 1% +

3. Putih Telur

endapan yang lebih banyak dari 1% (terlihat setelah didiamkan beberapa lama) 3% larutan putih keruh lebih pekat dari 2% + endapan yang lebih banyak dari 2% (terlihat setelah didiamkan beberapa lama) 4% larutan putih keruh lebih pekat dari 3% + endapan yang lebih banyak dari 3% (terlihat setelah didiamkan beberapa lama) 5% larutan putih keruh lebih pekat dari 4% + endapan yang lebih banyak dari 4% (terlihat setelah didiamkan beberapa lama) Ditambah Pb Asetat 1% larutan putih keruh + endapan 2% larutan putih keruh lebih pekat dari 1% + endapan yang lebih banyak dari 1% 3% larutan putih keruh lebih pekat dari 2% + endapan yang lebih banyak dari 2% 4% larutan putih keruh lebih pekat dari 3% + endapan yang lebih banyak dari 3% 5% larutan putih keruh lebih pekat dari 4% + endapan yang lebih banyak dari 4% 4. Kuning Telur Ditambah HgCl2 1% larutan bening + endapan (terlihat setelah didiamkan beberapa lama) 2% larutan putih keruh + endapan yang lebih banyak dari 1% (terlihat setelah didiamkan beberapa lama) 3% larutan putih keruh lebih pekat dari 2% + endapan yang lebih banyak dari 2% (terlihat setelah didiamkan beberapa lama) 4% larutan kuning pucat + endapan yang lebih banyak dari 3% (terlihat setelah didiamkan beberapa lama) 5% larutan kuning yang lebih pekat dari 4% + endapan yang lebih banyak dari 4% (terlihat setelah didiamkan beberapa lama) Ditambah Pb Asetat 1% larutan bening + endapan (terlihat setelah

11

2%

3%

4%

5%

didiamkan beberapa lama) larutan putih keruh + endapan yang lebih banyak dari 1% (terlihat setelah didiamkan beberapa lama) larutan putih keruh lebih pekat dari 2% + endapan yang lebih banyak dari 2% (terlihat setelah didiamkan beberapa lama) larutan kuning pucat + endapan yang lebih banyak dari 3% (terlihat setelah didiamkan beberapa lama) larutan kuning yang lebih pekat dari 4% + endapan yang lebih banyak dari 4% (terlihat setelah didiamkan beberapa lama)

5. Albumin

Ditambah HgCl2 5% larutan bening + endapan yang lebih banyak dari pada ditambah Pb Asetat Ditambah Pb Asetat 5% larutan bening + endapan

VIII.Reaksi

Dengan HgCl2 O O=C NH HCR C=O NH HCR O Hg O O=C C=O NH NH H-C-R H-C-R C=O C=O NH NH H-C-R H-C-R

2

+ Hg2+

(Garam Netral Proteanat)

Dengan Pb Asetat O O=C NH 2 HCR C=O NH HCR O Pb O O=C C=O NH NH H-C-R H-C-R C=O C=O NH NH H-C-R H-C-R

+ Pb2+

IX. Pembahasan Percobaan ini bertujuan untuk menguji kandungan yang terdapat didalam sampel larutan protein, caranya yaitu pengendapan dengan logam. Sampel yang digunakan adalah susu bubuk, susu cair, putih telur, kuning telur dan albumin sebagai standar sampel. Perlakuan dilakukan dengan menambahkan HgCl2 dan Pb asetat ke dalam masing-masing sampel. Hasilnya semua sampel protein menghasilkan larutan yang keruh dan terdapat endapan. Hal ini terjadi karena, protein yang tercampur oleh senyawa logam berat akan terdenaturasi. Misalnya pada albumin (sampel standart) yang terkoagulasi setelah ditambahkan HgCl2 dan Pb-asetat. Senyawa-senyawa logam tersebut akan memutuskan jembatan garam dan berikatan dengan protein membentuk endapan logam proteinat yang tidak larut. Protein akan mengalami presipitasi bila bereaksi dengan ion logam. Pengendapan oleh ion positif (logam) diperlukan ph larutan diatas pi karena protein bermuatan negatif, pengendapan oleh ion negatif diperlukan ph larutan dibawah pi karena protein bermuatan positif, atau biasa disebut juga dengan pH isoelektrik. 13

Karena itu, reaksi pengendapan dengan logam pada dasarnya merupakan penetralan muatan pada pH tersebut. Dengan begitu penambahan Hg yang merupakan logam berat yang mengandung ion positif menghasilkan endapan jika direaksikan dengan sampel protein yang mengandung ion negatif, sehingga terjadilah netralisasi dari protein mengakibatkan garam protein yang mengendap. Begitu juga dengan penambahan pb asetat pada sampel. Dilihat berdasarkan hasil pengamatan, endapan yang dihasilkan oleh penambahan HgCl2 lebih banyak jika dibandingkan dengan penambahan Pb-asetat. Hal ini terjadi karena HgCl2 merupakan garam logam berat yang berasal dari asam kuat sedangkan Pb-asetat berasal dari asam lemah, walaupun sebenarnya keelektronegatifan Pb2+ lebih besar dibandingkan ion Hg2+. X. Kesimpulan 1. Protein dapat mengalami denaturasi atau pengendapan oleh logam berat pada pH isoelektriknya. 2. Pengendapan protein oleh logam diakibatkan adanya penetralan muatan positif dari logam dengan muatan negatif dari protein. 3. Pengendapan protein oleh logam akan menghasilkan larutan yang keruh dan endapan yang tidak larut.