LAPORAN PRAKTIKUM

PERCOBAAN IVREAKSI-REAKSI SPESIFIK ASAM AMINO DAN PROTEIN

NAMA : RR. DYAH RORO ARIWULAN NIM: H 411 10 272 KELOMPOK: IV (EMPAT) HARI/ TGL PERCOBAAN: RABU, 5 OKTOBER 2011` ASISTEN: ARKIEMAH HAMDA

LABORATORIUM BIOKIMIAJURUSAN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS HASANUDDINMAKASSAR2011BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangKira-kira 50 % dari berat kering organisme yang hidup adalah protein, dan protein bukan hanya sekedar bahan simpanan atau nahan struktural seperti halnya dengan polisakarida. Variasi fungsi protein sama banyaknya dengan variasi fungsi kehidupan itu sendiri. Semua katalisis yang jumlahnya ribuan, yang memungkinkan terjadinya reaksi kimia dalam zat yang hidup yang disebut protein. Reaksi Adamkiewitz-Hopkins adalah suatu reaksi untuk menentukan gugus indole spesifik untuk asam amino triptofan. Senyawa-senyawa indolik dengan aldehid tertentu (asam glioksilik, metanol, para metil amino-benzaldehide) dalam suasana asam dan dingin memberikan warna violet.Asam-asam kuat yang ditambahkan ke larutan protein menyebabkan suatu denaturasi irreversibel protein. selain penambahan asam-asam kuat dapat juga dilakukan penambahann logam, penambahan alkohol dan melakukan pengocokan terhadap larutan protein sehingga menyebabkan protein itu terdenaturasi.Pada umumnya asam amino diperoleh sebagai hasil hidrolisis protein, baik menggunakan enzim maupun dengan menggunakan asam, dengan cara ini diperoleh campuan bermacam-macam asam amino dan untuk menentukan jenis asam amino maupun kualitasnya masing-masing asam amino perlu diadakan pemisahan antara asam-asam amino tersebut (Poedjiadi, 1994).Berdasarkan landasan teori di atas, maka dilakukanlah percobaan mengenai reaksi-reaksi spesifik asam amino dan protein.

1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan1.2.1 Maksud PercobaanMaksud dari percobaan ini adalah mempelajari dan memahami reaksi-reaksi spesifik asam amino dan protein.1.2.2 Tujuan PercobaanTujuan dilakukan percobaan ini adalah :1. Membuktikan adanya gugus indol, spesifik amino triptofan melalui percobaan Adamkiewitz-Hopkins.2. Membuktikan terjadinya denaturasi protein dengan percobaan termokoagulasi, serta pengendapan dengan asam kuat.

1.3 Prinsip PercobaanMengidentifikasi protein dengan mengidentifikasi reaksi spesifik asam amino dan protein dengan beberapa pereaksi tertentu yaitu melalui reaksi Adamkiewitz-Hopkins dan pengendapan dengan asam kuat seperti asam nitrat dan asam organik yang ditandai dengan adanya perubahan warna, suhu dan endapan yang menunjukkan bahwa adanya reaksi uji positif terhadap asam amino dan protein.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

Asam amino adalah sembarang senyawa organik yang memiliki gugus fungsion alkarboksil (-COOH) dan amina (biasanya -NH2). Dalam biokimia seringkali pengertiannya dipersempit: keduanya terikat pada satu atom karbon (C) yang sama (disebut atom C "alfa" atau ). Gugus karboksil memberikan sifat asam dan gugus amina memberikan sifat basa. Dalam bentuk larutan, asam amino bersifat amfoterik: cenderung menjadi asam pada larutan basa dan menjadi basa pada larutan asam. Perilaku ini terjadi karena asam amino mampu menjadi zwitter-ion. Asam amino termasuk golongan senyawa yang paling banyak dipelajari karena salah satu fungsinya sangat penting dalam organisme, yaitu sebagai penyusun protein (Anonim, 2010).Protein merupakan polimer yang tersusun dari asam amino sebagai monomernya. Monomer-monomer ini tersambung dengan ikatan peptida, yang mengikat gugus karboksil milik satu monomer dengan gugus amina milik monomer di sebelahnya. Reaksi penyambungan ini (disebut translasi) secara alami terjadi di sitoplasma dengan bantuan ribosom dan tRNA. Pada polimerisasi asam amino, gugus -OH yang merupakan bagian gugus karboksil satu asam amino dan gugus -H yang merupakan bagian gugus amina asam amino lainnya akan terlepas dan membentuk air. Oleh sebab itu, reaksi ini termasuk dalam reaksi dehidrasi. Molekul asam amino yang telah melepaskan molekul air dikatakan disebut dalam bentuk residu asam amino (Tim Dosen Kimia, 2009).

Reaksi kondensasi dua asam amino membentuk ikatan peptide

Pada umumnya asam amino diperoleh sebagai hasil hidrolisis protein, baik menggunakan enzim maupun dengan menggunakan asam, dengan cara ini diperoleh campuan bermacam-macam asam amino dan untuk menentukan jenis asam amino maupun kualitasnya masing-masing asam amino perlu diadakan pemisahan antara asam-asam amino tersebut (Poedjiadi, 1994).Seperti halnya senyawa-senyawa lainnya, asam amino dan protein juga dapat mengalami reaksi-reaksi spesifik. Reaksi- reaksi spesifik pada asam amino dan protein pun ada beberapa macam antara lain reaksi dengan pereaksi millon, ninhidrin, nitroprussida, sistin, sistein (Tim Dosen Kimia, 2009). Ada empat tingkat struktur dasar protein, yaitu struktur primer, sekunder, tersier, dan kuartener. Struktur primer terkait mengenai terbentuknya rantai-rantai dengan ikatan-ikatan peptida dimana jumlah, macam, dan cara terkaitnya (urutan) asam-asam amino mempunyai peranan penting. Struktur sekunder terkait mengenai berlilitnya rantai-rantai polipeptida sampai terbentuknya suatu struktur spiral karena terjadi ikatan hidrogen. Struktur tersier, rantai-rantai polipeptida yang berlilit itu bergabung satu dengan yang laindengan pertolongan ikatan yang lemah yakni ikatan hidrogen dan Van Der Wals sampai terbentuknya lapisan, serat atau biji. Struktur kuartener, tidak semua protein mempunyai struktur kuartener, hanya jika protein itu terdisi atas 2 atau 4 rantai polipeptida yang tergabung oleh gaya bukan ikatan kovalen (bukan ikatan peptide atau disulfida). Gaya yang menstabilkan gabungan itu adalah ikatan hydrogen dan elektrostatik atau ikatan garam. Struktur primer protein mempunyai rangkaian asam amino dan komponen prostetik pembentuk protein. Struktur protein sekunder dan tersier mengacu pada kedudukan tiga matra dari makromolekul; struktur kuartener menyatakan susunan komplek protein aneka rantai. Sinarnya dan cara spektrum yang modern lainnya terutama amat penting untuk menjelaskan ciri keruangan protein. Struktur tersier suatu protein menggambarkan perlipatannya rantai polipeptida. Perlipatan terdapat lebih acak daripada cirri struktur sekundernya, tetapi dapat menunjukkan pola yang teratur. Ikatan disulfida yang terbentuk di antara molekul sisterna memberikan pertautan kovalen yang nisbi kuat mendukung struktur tersier. Protein globular sebagaimana ditunjukkan oleh mieglobin, merupakan contoh yang menarik bagi struktur tersier. Dimana berperan menyimpan dan mengalirkan oksigen . Ini sangat erat kaitannya dengan haemoglobin yang merupakan protein yang rumit (Stanley, 1988).Ada beberapa ciri molekul protein yaitu (Stanley, 1988) :1) Berat molekulnya besar, ribuan bahkan sampai jutaan, sehingga merupakan makromolekul.2) Umumnya terdiri dari 20 asam amino.Asam amino berikatan secara kovalen satu dengan yang lainnya dalam variasi urutan-urutan yang bermacam-macam, membentuk suatu rantai polipeptida. Ikatan peptida merupakan ikatan gugus karboksil dari asam amino yang satu dengan asam amino lainnya. 3) Terdapatnya ikatan kimia lain yang menyebabkan terbentuknya lengkungan-lengkungan rantai polipeptida menjadi struktur 3 dimensi protein. Sebagai contoh ikatan hidrogen, ikatan hidrofob/ikatan apolar, ikatan ion atau ikatan elektrostatik dan ikatan Van der Waals.4) Strukturnya tidak stabil terhadap beberapa faktor seperti: pH, radiasi, temperatur, dan medium pelarut. 5) Umumnya reaktif dan sangat spesifik, disebabkan terdapatnya gugus samping yang reaktif dan susunan khas struktur molekulnya.6) Beraksi positif terhadap pereaksi uji-uji yang spesifik seperti: Biuret, Ninhidrin dan Millon, Xantoprotein, Sakaguchi, Adamkiewitz.Denaturasi ada dua macam yaitu (Lehninger,1990) : Pengembangan rantai peptida dan pemecahan protein menjadi kecil tanpa diikuti pengembangan molekul seperti pada polipeptida. Denaturasi yang tergantung pada keadaan molekul seperti pada bagian molekul yang tergabung dalam struktur sekunder.Karena itu denaturasi dapat berarti suatu perubahan atau modifikasi terhadap struktur sekunder, tersier dan kuartener molekul protein tanpa terjadi pemecahan ikatan kovalen. Atau dapat pula diartikan sebagai suatu proses pecahnya ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik, ikatan Van der Waals, dan terbuka atau tidaknya ikatan molekul. Pada umumnya protein yang sudah didenaturasikan kelarutannya berkurang atau hilang sama sekali, dan ada pula yang membentuk endapan pada bagian dasar larutan. Hal ini disebabkan karena lapisan protein bagian dalam yang bersifat hidrofobik terbalik keluar dan bagian luarnya yang bersifat hidrofil terlipat ke dalam atau kebalikannya, terutama jika larutan protein telah mendekati pada isoelektrik hingga protein menggumpal dan akhirnya mengendap (Lehninger,1990).Triptofan merupakan satu dari 20 asam amino penyusun protein yang bersifat esensial bagi manusia. Bentuk yang umum pada mamalia adalah, seperti asam amino lainnya, L-triptofan. Meskipun demikian D-triptofan ditemukan pula di alam (contohnya adalah pada bisa ular laut kontrifan). Gugus fungsional yang dimiliki triptofan, indol, tidak dimiliki asam-asam amino dasar lainnya. Akibatnya, triptofan menjadi prekursor banyak senyawa biologis penting yang tersusun dalam kerangka indol. Triptofan adalah prekursor melatonin (hormon perangsang tidur), serotonin (suatu transmiter pada sistem saraf) dan niasin (suatu vitamin). Indol adalah sebuah aromatik heterosiklik senyawa organik. Bisiklik memiliki struktur, yang terdiri dari enam anggota benzen cincin melebur kelima-anggota nitrogen yang mengandung pirol cincin. Indol adalah komponen populer wewangian dan pendahulu untuk banyak obat-obatan. Senyawa yang mengandung sebuah cincin indol disebut indoles. Derivatif yang paling terkenal adalah asam amino triptofan. Indol berbentuk padat pada suhu kamar. Indole dapat diproduksi oleh bakteri sebagai produk degradasi asam amino triptofan. Hal ini terjadi secara alami di manusia tinja dan tinja yang intens bau. Pada konsentrasi yang sangat rendah, bagaimanapun, ia memiliki aroma bunga-bunga dan merupakan konstituen dari banyak bunga aroma (seperti bunga jeruk) dan parfum (Colby, 1985).Bila asam amino dalam makanan malampaui kebutuhan untuk sintesis protein dan lintasan anabolik lainnya. Kelebihannya dikatabolisme untuk menentukan ATP atau diubah menjadi substrak untuk sintesis asam lemak. Protein selular mengalami turn over (dipecahkan dan diganti kembali) dengan kecepatan sekitar 400 gr/hari pada orang dewasa. Melalui suatu proses tertentu sejumlah asam amino dapat membentuk suatu senyawa yang memiliki banyak ikatan peptida. Molekul senyawa ini merupakan suatu molekul besar atau makromolekul yang terdiri atas banyak molekul asam amino yang disebut juga sebagai polipeptida. Ada beberapa analisis asam amino, misalnya metode gravitrimetri, kalorimetri, mikrobiologi, kromatografi dan elekrofotolisis. Salah satu metode yang banyak digunakan dan memperoleh perkembangan adalah metode kromatografi. Konsumsi protein diperlukan untuk sumber nitrogen dalam tubuh, pembentukan zat-zat yang mengandung N (nitrogenous) dan sebagai sumber asam amino esensial yang tidak dapat dibentuk di dalam tubuh atau hanya dalam jumlah kecil saja untuk mensuplai kebutuhan sehari-hari. Hampir semua nitrogen dari katabolisme protein asam amino secara normal hilang dalam bentuk urea melalui ekskresi urine walaupun jumlahnya terbuang dalam bentuk NH4+ dan keratin. Gangguan metabolisme asam amino ditandai oleh kadar asam amino atau produk metaboliknya yang abnormal dalam darah dan urine. Gangguan dalam metabolisme asam amino sering menyebabkan retardasi mental dan gangguan perkembangan (Linder, 1985).Reaksi-reaksi untuk mengidentifikasi asam amino dan protein antara lain:a. Reaksi sakaguciReaksi sakaguci dilakukan dengan menggunakan pereaksi nafol dan natrium hipobromit. Pada dasarnya reaksi ini dapat memberi hasil positif apabila ada gugus guanidin. Jadi arginin atau protein yang mengandung arginin dapat menghasilkan warna merah (Tim Dosen kimia, 2009)

b. Reaksi XantoproteinLarutan 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 adalah nitrasi pada inti benzena yang terdapat pada molekul protein. Jadi reaksi ini positif jika mengandung tirosin, fenil alanin dan triptofan (Poedjadi,1994).c. Reaksi Hopkins-ColeTriptofan dapat berkondensasi dengan beberapa aldehida dengan bantuan asam kuat dan membentuk senyawa yang berwarna. Larutan protein yang mengandung triptofan dapat direasikan dengan pereaksi Hopkins-Cole yang mengandung asam glioksilat.. 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. Reaksi Hopkins-Cole memberi hasil positif khas untuk gugus indol dalam protein (Poedjadi,1994).

BAB IIIMETODE PERCOBAAN

3.1 BahanBahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah : larutan protein (albumin), larutan asam amino (Alanin, Asam aspartat, Glisin), reagen Hopkins, larutan NaOH 0,1 M, larutan asam nitrat (HNO3) pekat, larutan asam sulfat (H2SO4) pekat, larutan asetat (CH3COOH) 0,1 M, larutan asam trikloroasetat 7%.

3.2AlatAlat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah : tabung reaksi, pipet skala, pipet tetes, gegep, rak tabung, penangas air, sikat tabung.

3.3 Prosedur Percobaan3.3.2 Reaksi Adamkiewitz-HopkinsSebuah tabung reaksi diisi dengan larutan albumin 1 mL dan asam-asam amino (alanin, asam aspartat, dan glisin) 1 mL pada 5 tabung reaksi lainnya, ditambahkan 1 mL larutan glioksilik (reagen Hopkins) ke dalam tabung yang berisi albumin dan asam-asam amino tadi, ditambahkan 1 mL asam sulfat pekat ke dalam tabung reaksi tanpa mencampur, kemudian diamati perubahan yang terjadi.3.3.3 Reaksi-reaksi pengendapan1) TermokagulasiSebuah tabung reaksi diisi dengan larutan albumin 1 mL dan asam amino (alanin, asam aspartat, dan glisin) 1 mL pada 5 tabung reaksi lainnya, ditambahkan 1 tetes NaOH 0,1 M ke dalam tiap tabung, dipanaskan semua tabung sampai mendidih, ditambahkan larutan panas tadi dengan asm asetat 0,1 M, diamati perubahan yang terjadi.2) Pengendapan dengan asam kuata. Asam nitratDua buah tabung reaksi diisi masing-masing 1 mL larutan albumin 1 mL dan asam amino (asam aspartat), ditambahkan larutan asam nitrat pekat 1 mL pada dasar tabung tanpa mencampur, diamati perubahan yang terjadi.b. Asam organik Dua buah tabung reaksi diisi masing-masing 1 mL larutan albumin 1 mL dan asam amino (alanin), ditambahkan 1 mL larutan trikloroasetat 7 % pada dasar tabung tanpa mencampur, diamati perubahan yang terjadi.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Reaksi Adamkiewitz-Hopkins4.1.1 Tabel PengamatanNoLarutanReagen HopkinsH2SO4

1OvalbuminBeningBening Kekuning-kuningan

2GlisinBeningBening (tidak terjadi perubahan)

4.1.2 Reaksid. Albumin

O O

N-CH2-CH-COOH + C-CH2SO4 pekat NH2 H H

H

N-CH2-CH-COOH-H2O NH-CHOH-COOH

H

N -CH2-CH-COOH N CH-COOH H

b. Asam Amino Glisin H - CH - COOH H2SO4 pekat NH2

4.1.3 PembahasanSetelah larutan albumin ditambahkan dengan larutan reagen Hopkins, larutan menjadi keruh. Lalu ditambahkan dengan larutan H2SO4 pekat, larutan berubah dan terbentuk 2 fase yaitu buih putih pekat dan putih. Hal ini menunjukkan bahwa protein mengandung asam amino triptofan yang memiliki gugus indol. Namun pada percobaan yang dilakukan karena tidak terdapat cincin berwarna ungu bisa dikatakan bahwa gugus indol yang terdapat pada dalam albumin sangat sedikit.Pada larutan asam amino glisin yang ditambahkan dengan larutan reagen Hopkins, tidak terjadi perubahan apa-apa. Saat ditambahkan lagi dengan larutan asam sulfat pekat, campuran larutan tidak mengalami perubahan.

4.2 Reaksi-Reaksi Pengendapan Termokoagulasi4.2.1 Tabel PengamatanNoLarutanNaOHCH3COOH

1OvalbuminBening Gumpalan Putih

2GlisinBeningBening

4.2.2 Reaksia. Albumin OO

+H3N-CH-C NH-CH C- NH-CHCOOH+NaOH-H2O R1R2nR3

O O

H2N-CH-C NH-CH C- NH-CHCOONa+CH3COOHR1R2nR3

OO

H2N-CH-C NH-CH C- NH-CHCOOH+CH3COONaR1R2nR3

b. Asam Amino Glisin H - CH - COOH + NaOH + CH3COOH NH2

4.2.3 PembahasanPada reaksi ini, albumin yang ditambahkan dengan larutan NaOH dan dipanaskan sampai mendidih membentuk larutan bening, sebab yang terbentuk yaitu garam-garam protein. Namun, setelah ditambahkan asam asetat selagi panas, terjadi koagulasi yaitu terjadinya gumpalan putih pada larutan. Hal ini disebabkan karena penambahan asam asetat menyebabkan albumin dalam keadaan netral yang sebelumnya dalam keadaan basa, sehingga pada suhu yang tinggi, albumin dalam keadaan netral akan terjadi penggumpalan (koagulasi).Sedangkan pada asam amino glisin yang ditambahkan dengan larutan NaOH dan dipanaskan hingga mendidih, tidak terjadi perubahan, begitu pula saat ditambahkan lagi dengan larutan asam asetat 0.1 M.

4.3 Pengendapan Dengan Asam Kuat4.3.1 Tabel Pengamatan1. Asam NitratNoLarutanAsam Nitrat Pekat

1OvalbuminCincin Flokulasi Berwarna Kuning Kehijauan

2Asam AspartatTidak terjadi perubahan

2. Asam TrikloroasetatNoLarutanAsam Trikloroasetat (TCA) 7 %

1OvalbuminCincin Flokulasi Tipis Berwarna Putih

2AlaninTidak terjadi perubahan

4.3.2 Reaksi1. Asam nitrata. Albumin O O O

H3N -CH -C - -NH - CH - C - - NH -CH- C - OH + HNO3 R1R2 R3

O O O O

O2N - C -NH-CH -C - -NH - CH - C - - NH -CH - C - OH + H2O R1 n R2 R3

b. Asam AspartatHOOC - CH2 - CH - COOH NH22. Asam Trikloroasetat a. AlbuminOOO OH2N-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C-OH+CCl3-C-OH l l l R1R2n R3

OOOOCl3C -C-NH-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C-OH+H2O l l lR1nR2 R3

b. Alanin O

CH2-CH-COOH-NaOH + CCl3 C NH2 OH

4.3.3 Pembahasan1. Asam NitratPada reaksi ini, setelah larutan albumin ditambahkan dengan larutan asam nitrat tanpa di kocok. Larutan tersebut akan membentuk endapan putih di dasar tabung. Hal ini menunjukkan bahwa larutan protein mengalami denaturasi. Perubahan ini terjadi karena larutan protein (albumin) dapat bereaksi dengan asam asetat. Adanya perubahan warna disebabkan adanya senyawa yang mengandung kromatoform. Berbeda dengan asam amino yang lainnya yang tidak mengalami perubahan warna karena ada asam amino spesifik yang terdapat pada larutan albumin yaitu triptofan.

2. Asam TrikloroasetatPada pengendapan dengan TCA 7%, larutan albumin mengalami perubahan pada penambahan TCA 7%, yaitu larutan albumin pada tabung reaksi terbentuk cincin flokulasi yang berwarna putih. Perubahan ini terjadi karena larutan protein atau albumin dapat bereaksi dengan larutan TCA 7% dan menandakan bahwa larutan protein (albumin) dapat mengalami denaturasi dari penambahan TCA 7%, sedangkan pada asam-asam amino tidak mengalami perubahan.

BAB VPENUTUP

5.1 KesimpulanSetelah melakukan percobaan , dapat disimpulkan bahwa:1. Reaksi Adamkiewitz-Hopkins spesifik untuk mengidentifikasi adanya gugus indol pada asam amino triptofan.2. Reaksi termokoagulasi spesifik untuk melihat terjadinya denaturasi protein pada suhu yang tinggi dan pH yang netral. Reaksi pengendapan asam kuat spesifik untuk melihat denaturasi irreversible pada protein dengan terbentuknya cincin flokulasi pada larutan.

5.2 SaranAgar kelak dalam percobaan ini dapat digunakan lebih banyak larutan protein selain albumin, serta digunakan beberapa asam amino seperti triptofan, glisin, alanin, threonin, dan serin, serta metode sakaguci juga diuji cobakan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2011 a, Asam Amino, http://id.wikipedia.org/asam_amino (online), (diakses 3 Oktober 2011, pukul 12.04 WITA.)

Anonim, 2011 b, Protein, http://id.wikipedia.org/protein (online), (diakses 3 Oktober 2011, pukul 12.58 WITA.)

Colby, D. S., 1985, Ringkasan Biokimia, Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta.Lehninger, A. L., 1990, Dasar-Dasar Biokimia, Erlangga, Jakarta.Poedjiadi, A., 1994, Dasar-dasar Biokimia, Universitas Indonesia, Jakarta.Stanley, H., 1988, Kimia Organik, ITB, Bandung.Tim Dosen Kimia, 2009, Penuntun Praktikum Biokimia Umum, Universitas Hasanuddin, Makassar.

LEMBAR PENGESAHAN

Makassar, 5 Oktober 2011

Asisten Praktikan

(Arkiemah Hamda) (Rr. Dyah Roro Ariwulan)