MODUL IIA. Judul: ProteinB. Tujuan: 1. Memahami sifat-sifat protein dan reaksi- reaksi uji kualitatifuntuk mengindentifikasi protein2. Menentukan kadar protein dengan menggunakan metode UV-VisC. Dasar TeoriProtein adalah molekul raksasa yang terdiri dari satuan-satuan kecil penyusunnya yang disebut asam amino yang tersusun dalam urutan tertentu, dengan jumlah dan struktur tertentu. Molekul-molekul ini merupakan bahan pembangun sel hidup. Protein yang paling sederhana terdiri atas 50 asam amino, tetapi ada beberapa protein yang memiliki ribuan asam amino. Setiap asam amino harus terletak pada urutan yang benar dan struktur yang tepat.Unit dasar penyuun protein adalah asam amino, dengan demikian protein dapat tersusun oleh rangkaian asam amino yang bervariasi dan berderet, tidak hanya dalam komposisi protein tetapi juga dalam bentuk protein. Asam amino merupakan unit pembangun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida pada setiap ujungnya. Berikut struktur umum asam amino:

Asam amino dapat dikelompokkan berdasarkan persamaan dan perbedaan gugus R-nya, terutama yang menyangkut polaritas dari gugus tersebut. Berdasarkan polaritas dari gugus R, asam amino dapat dikelompokkan menjadi 4, yaitu : asam amino dengan gugus R non-polar, asam amino dengan gugus R polar tak bermuatan, asam amino dengan gugus R polar dan bermuatan positif, asam amino dengan gugus R polar bermuatan negatif.

Berikut 20 jenis asam amino penyusun protein:

Protein merupakan salah satu unsur terpenting penyusun makhluk hidup. Seperti halnya unsur lainnya seperti karbohidrat, protein juga memiliki sifat dan fungsi. Sifat-sifat dan fungsi protein ditentukan oleh jenis dan urutan asam amino.Protein mempunyai sifat-sifat yaitu :1. Ionisasi yaitu apabila protein larut di dalam air akan membentuk ion positif dab ion negative.2. Denaturasi yaitu perubahan konformasi serta posisi protein sehingga aktivitasnya berkurang atau kemampuannya menunjang aktivitas organ tertentu dalam tubuh hilang sehingga tubuh mengalami keracunan.3. Viskositas yaitu tahanan yang timbul oleh adanya gesekan antara molekul di dalam zat cair yang mengalir.4. Kristalisasi yaitu proses yang sering dilakukan dengan jalan penambahan garam ammonium sulfat atau NaCl pada larutan dengan pengaturan PH pada titik isoelektriknya.5. Sistem koloid yaitu sistem yang heterogen terdiri atas dua fase yaitu partikel kecil yang terdispersi dari medium pendispersi atau pelarutnya.

Protein memegang peranan penting dalam berbagai proses biologi. Peran-peran tersebut antara lain:1. Katalisis enzimatikHampir semua reaksi kimia dalam sistem biologi dikatalisis oleh enzim dan hampir semua enzim adalah protein.2. Transportasi dan penyimpananBerbagai molekul kecil dan ion-ion ditansport oleh protein spesifik. Misalnya transportasi oksigen di dalam eritrosit oleh hemoglobindan transportasi oksigen di dalam otot oleh mioglobin.3. Koordinasi gerakKontraksi otot dapat terjadi karena pergeseran dua filamen protein. Contoh lainnya adalah pergerakan kromosom saat proses mitosis dan pergerakan sperma oleh flagela.4. Penunjang mekanisKetegangan kulit dan tulang disebabkan oleh kolagen yang merupakan protein fibrosa.5. Proteksi imunAntibodi merupakan protein yang sangat spesifik dan dapat mengenal serta berkombinasi dengan benda asing seperti virus, bakteri dan sel dari organisma lain.6. Membangkitkan dan menghantarkan impuls sarafRespon sel saraf terhadap rangsang spesifik diperantarai oleh oleh protein reseptor. Misalnya rodopsin adalah protein yang sensitif terhadap cahaya ditemukan pada sel batang retina. Contoh lainnya adalah protein reseptor pada sinapsis.7. Pengaturan pertumbuhan dan diferensiasiPada organisme tingkat tinggi, pertumbuhan dan diferensiasi diatur oleh protein faktor pertumbuhan. Misalnya faktor pertumbuhan saraf mengendalikan pertumbuhan jaringan saraf.

Penggolongan protein dibedakan menjadi beberapa macam, antara lain: Berdasarkan struktur molekulnya1. Struktur primer (struktur utama)Struktur ini terdiri dari asam-asam amino yang dihubungkan satu sama lain secara kovalen melalui ikatan peptida. 2. Struktur sekunder Protein sudah mengalami interaksi intermolekul, melalui rantai samping asam amino. Ikatan yang membentuk struktur ini, didominasi oleh ikatan hidrogen antar rantai samping yang membentuk pola tertentu bergantung pada orientasi ikatan hidrogennya. Ada dua jenis struktur sekunder, yaitu: -heliks dan -sheet.3. Struktur Tersier Terbentuk karena adanya pelipatan membentuk struktur yang kompleks. Pelipatan distabilkan oleh ikatan hidrogen, ikatan disulfida, interaksi ionik, ikatan hidrofobik, ikatan hidrofilik.4. Struktur Kuartener Terbentuk dari beberapa bentuk tersier, dengan kata lain multi sub unit. Interaksi intermolekul antar sub unit protein ini membentuk struktur keempat/kuartener. Berdasarkan Bentuk dan Sifat Fisik1. Protein globularTerdiri dari polipeptida yang bergabung satu sama lain (berlipat rapat) membentuk bulat padat. Misalnya enzim, albumin, globulin, protamin. Protein ini larut dalam air, asam, basa, dan etanol.

2. Protein serabut (fibrous protein)Terdiri dari peptida berantai panjang dan berupa serat-serat yang tersusun memanjang, dan memberikan peran struktural atau pelindung. Misalnya fibroin pada sutera dan keratin pada rambut dan bulu domba. Protein ini tidak larut dalam air, asam, basa, maupun etanol. Berdasarkan Daya Larutnya1. Albumin Larut air, mengendap dengan garam konsentrasi tinggi. Misalnya albumin telur dan albumin serum2. Globulin Glutelin Tidak larut dalam larutan netral, larut asam dan basa encer. Glutenin (gandum), orizenin (padi).3. Gliadin (prolamin)Larut etanol 70-80%, tidak larut air dan etanol 100%. Gliadin/gandum, zein/jagung 4. Histon Bersifat basa, cenderung berikatan dengan asam nukleat di dalam sel. Globin bereaksi dengan heme (senyawa asam menjadi hemoglobin). Tidak larut air, garam encer dan pekat (jenuh 30-50%). Misalnya globulin serum dan globulin telur.5. Protamin Larut dalam air dan bersifat basa, dapat berikatan dengan asam nukleat menjadi nukleoprotamin (sperma ikan). Contohnya salmin

Dalam ilmu Kimia, pencampuran atau penambahan suatu senyawa dengan senyawa yang lain dikatakan bereaksi bila menunjukkan adanya tanda terjadinya reaksi, yaitu: adanya perubahan warna, timbul gas, bau, perubahan suhu, dan adanya endapan. 1. Reaksi BiuretReaksi biuret merupakan reaksi warna yang umum untuk gugus peptide dan protein. Reaksi positif ditandai dengan terbentuknya warna ungu karena terbentuk senyawa kompleks antara Cu2+ dan N dari molekul ikatan peptide. Banyaknya asam amino yang terikat pada ikatan peptide mempengaruhi warna reaksi ini. Senyawa dengan dipeptida memberikan warna merah. Beberapa protein yang mempunyai gugus CS-NH-, CH-NH- dalam molekulnya juga member tes warna positif dari reaksi biuret ini membentuk suatu senyawa kompleks.2. Pereaksi XantoproteinReaksi warna Xantoprotein dapat terjadi karena reaksi nitrasi pada cincin benzena dari asam amino penyusun protein. Tes dikatakan positif ditunjukkan dengan warna kuning yang disebabkan terbentuknya suatu senyawa polinotrobenzena dari asam amino protein. Reaksi ini positif untuk protein yang mengandung asam amino dengan inti benzena, seperti tirosin, fenil alanin, triptofan. Pada penambahan senyawa alkai warna kuning akan hilang dan berubah menjadi kuning muda sampai jingga disebabkan sifat keasaman fenol bereaksi dengan alkali. Warna jingga ini apabila diasamkan akan berubah warna kembali menjadi kuning. 3. Reaksi NinhidrinReaksi warna protein ninhidrin menunjukkan positif bila memberikan warna biru atau ungu. Reaksi ini terjadi pada gugus amino bebas dari asam amino ninhidrin.Warna biru-ungu dapat dipakai untuk menentukan asam amino secara kuantitatif dengan mengukur absorbansinya pada panjang gelombang 570 nm. Dasar reaksi ini dipakai dalam alat untuk penentuan asam amino.4. Pereaksi Hopkins-ColeReaksi warna protein ini menunjukkan positif apabila ditandai dengan terbentuknya cincin ungu pada bidang batas antara larutan protein dengan pereaki. Pembentukan cincin ini dikarenakan terbentuknya kondensasi 2 inti indol dari triptofan dengan aldehid. Aldehid disini diperoleh dari asam glioksalat yang diapaki untuk test Adamkiewicz-Hopkins. Digunakan untuk menguji adanya asam amino triptofan. Khususnya yang mengandung gugus indol.

D. Alat dan Bahan Alat AlatFungsi

Tabung Reaksi

Sebagai wadah untuk mereaksikan suatu zat

Rak Tabung Reaksi

Untuk meletakan tabung reaksi

Pipet Tetes

untuk membantu memindahkan cairan dari wadah yang satu ke wadah yang lain dalam jumlah yang sangat kecil

Gelas Kimia

Wadah suatu zat kimia dan Tempat untuk menghomogenkan suatu larutan

Gelas Ukur

untuk mengukur volume suatu larutan

Kaca arloji

Sebagai wadah sampel yang digunakan untuk menimbang bahan

Neraca analitik

Alat Untuk menimbang bahan yang di gunakan

Spatula

Untuk mengambil bahan kimia dalam bentuk serbuk atau padatan dari wadahnya

BahanNaOHGelatinCuSO4GlisinHNO3Natrium plumbatH2SO4 Ninhidrin

E. Pmbuatan Reagen1. Larutan BiuretLarutan biuret adalah senyawa induk dapat dibuat dengan pemanasan urea di atas titik leleh di mana suhu amonia dikeluarkan : 2CO(NH2)2 H2N CO NH CO NH2 + NH3Cara membuat larutan biuret : Reagen A Larutkan 0,85 gram CuSO4.5H2O kedalam aquadest 30 ml. Kemudian kocok sampai rata. Encerkan dengan aquadest hingga volume mencapai 50 ml. Reagen B Larutkan 3,6 gram KI kedalam aquaadest 30 ml. Kemudian kocok sampai rata. Encerkan dengan aquadest hingga volume mencapai 50 ml Reagen C Larutkan 81 gram C3H4OH(COOH)2COONa (Na-Sitrat), 50 gram Na2CO3 dan 80 gram NaOH kedalam aquadest 600 ml. Kocok sampai rata. Reagen D Langkah terakhir tambahkan reagen C dengan Reagen A. kocok sampai larut. Lalu setelah reagen A dan Reagen C larut sempurna tambahkan reagen B. Dan kocok kembali. Terakhir encerkan larutan tersebut sampai 1000 ml. 2. Larutan Ninhidrin Ditimbang ninhidrin menggunakan nerac analitik Dimasukkan kedalam gelas kimia 1000 ml Dilarutkan dengan etana Setelah larut, dimasukkan dalam labu takar 100 ml Diencerkan sampai tanda batas.3. Larutan NaOH 40 % Ditimbang 40 gram kristal NaOH Dilarutkan dengan aquadest dalam labu takar 100 ml hingga tanda batas.

F. Prosedur Kerja1. Uji Kualitatifa. Uji Biuret

Memasukkan masing-masing dalam tabung reaksi.Menambahkan 1 ml NaOH pekatMencampur larutan dengan baik.Menambahkan CuSO4 0,1N sebanyak 2 3 tetes pada masing-masing tabung.Mengamati dan mencatat perubahan yang terjadi.AlbuminGelatinGelisinSusuAir rebusan daging ayamAir Rendaman TahuAlbumin : Positif berubah menjadi unguGelatin : Positif berwarna unguGlisin : positif berwarna biru keunguanSusu : positif berwarna unguAir rebusan daging ayam : positif berwarna unguAir rendaman tahu : positif berwarna biru keunguanAir ekstrak daun kelor : negatif berwarna kuning

Air Ekstrak Daun Kelor

b. Memasukkan masing-masing dalam tabung reaksiMenambahkan 5 tetes larutan ninhidrin 0,1 %Mencampurkan dengan baikMemanaskan hingga mendidih selama 5 menitMengamati dan mencatat perubahan yang terjadiAlbuminGelatinGelisinSusuAir rebusan daging ayamAir Rendaman TahuAir Ekstrak Daun KelorAlbumin : Positif berubah menjadi unguGelatin : Positif berwarna unguGlisin : positif berwarna unguSusu : positif berwarna unguAir rebusan daging ayam : positif berwarna unguAir rendaman tahu : positif berwarna unguAir ekstrak daun kelor : Positif berwarna unguUji Ninhidrin

c. Memasukkan dalam tabung reaksiMenambahkan 1 ml HNO3 pekatMemperhatikan adanya endapan putih yang terbentukMemanaskan selama 1 2 menitMendinginkan masing-masing tabung dengan air kran yang mengalirMenambahkan tetes demi tetes larutan NaOH pekat hingga suasana larutan menjadi basa.Mengamati dan mencatat perubahan yang terjdiAlbuminGelatinTriptofanSusuAir rebusan daging ayamAir Rendaman TahuAir Ekstrak Daun KelorAlbumin : Positif berubah menjadi warna kuning gelap cenderung jinggaGelatin : Positif berwarna kuningTriptofan : positif berwarna kuning tehSusu : positif berwarna berwarna kuning jinggaAir rebusan daging ayam : positif berwarna kuningAir rendaman tahu : positif berwarna kuningAir ekstrak daun kelor : Positif berwarna kuningUji Xantoprotein

d. Uji Pb-Sulfida

Memasukan dalam tabung reaksiMenambahkan beberapa tetes NaOH 40%Memanaskan selama 2 menitMendinginkan tabungMenambahkan beberapa tetes larutan natrium plumbatMengamati dan mencatat perubahan yang terjadiSisteinGelatinGlisinSusuAir rebusan daging ayamAir Rendaman TahuAir Ekstrak Daun KelorAlbumin : Positif berubah menjadi warna kuning jinggaGelatin : Positif berwarna kuningGlisin : positif berwarna putih kekuninganSistein : Positif berwarna kuningSusu : positif berwarna berwarna kuning jinggaAir rebusan daging ayam : positif berwarna kuning pudarAir rendaman tahu : positif berwarna putih kekuninganAir ekstrak daun kelor : Positif berwarna kuningAlbumin

e. Reaksi Pengendapan Protein Memasukkan dalam tabung reaksiMenambahkan 5 tetes larutan HgCl2 0,2 MMencampurkan larutan dengan baikMengamati dan mencatat perubahan yang terjadiSusuAir rebusan daging ayamAir Rendaman TahuAir Ekstrak Daun KelorAlbumin + HgCl2 : Membentuk endapan putihSusu + HgCl2 : membentuk endapan putihAir rebusan daging ayam + HgCl2 : tidak terbentuk endapanAir rendaman tahu + HgCl2 : tidak terbentuk endapanAir ekstrak daun kelor + HgCl2 : tidak terbentuk endapanAlbuminReaksi dengan logam

Memasukkan dalam tabung reaksiMenambahkan 5 tetes larutan Pb-asetat 0,2 MMencampurkan larutan dengan baikMengamati dan mencatat perubahan yang terjadiSusuAir rebusan daging ayamAir Rendaman TahuAir Ekstrak Daun KelorAlbumin + Pb-asetat : Membentuk endapan putihSusu + Pb-asetat : tidak terbentuk endapanAir rebusan daging ayam + Pb-asetat : Membentuk endapan putihAir rendaman tahu + Pb-asetat : tidak terbentuk endapanAir ekstrak daun kelor + Pb-asetat : tidak terbentuk endapanAlbumin

Reaksi dengan garam

Memasukkan dalam tabung reaksiMenambahkan amonium sulfat hingga jenuh kemudian disaringMenguji kelarutan dalam air untuk endapan yang diperoleh kemudian filtratnya diuji biuretMengamati dan mencatat perubahan yang terjadiSusuAir rebusan daging ayamAir Rendaman TahuAir Ekstrak Daun KelorAlbumin : positif berwarna unguSusu : tidak terdapat endapan. Pada uji biuret positif berwarna unguAir rebusan daging ayam : tidak terbentuk endapan. Pada uji biuret positif berwarna biruAir rendaman tahu : tidak terbentuk endapan. Pada uji biuret positif berwarna biruAir ekstrak daun kelor : tidak terbentuk endapan. Pada uji biuret negatif berwarna hijauAlbumin

2. Uji Kuantitatif

Menggerus dengan 12 ml campuran air : kloroform : metanol (3 : 1 : 12)Melakukan sentrifius selama 10 menit15 gr TaugeFiltratResiduMengekstrak kembali meng-gunakan 6 ml campuran air : kloroform : metanol (3 : 1 : 12)Melakukan sentrifius selama 10 menitFiltratResiduMencampurkan kedua filtrat yang didapatMemanaskan hingga volume sedikit berkurangMengambil 1 ml menambahkan 1 ml aquades2 ml ekstrak encerMengambil 1 ml ekstrak encer1 ml ekstrak asam amino (tauge)

G. Hasil Pengamatan1. Uji Biuret NoHasil PengamatanGambar

1Tabung 1 : Albumin Positif : Berwarna ungu

2Tabung 2 : Glisin(-) Mengandung peptida. Warna larutan Biru.

3Tabng 3 : Gelatin(-) Mengandung peptida. Warna larutan keabu-abuan

4Tabung 4 : Susu (+) Mengandung peptida, hal ini ditandai dengan terbentuknya warna ungu pada larutan.

5Tabung 5 : Air Rebusan Daging Ayam(+) Mengandung peptida, hal ini ditandai dengan terbentuknya warna ungu muda pada larutan.

6Tabung 6 : Air Tahu(-) Mengandung peptida. Warna larutan biru

7Tabung 7 : Air Ekstrak Daun Kelor (-) Mengandung peptida. Warna larutan hijau kekuningan.

2. Uji Ninhidrin NoHasil PengamatanGambar

1Tabung 1 : Albumin (-) Mengandung protein. Warna larutan Merah muda.

2Tabung 2 : Glisin(+) Mengandung protein, hal ini ditandai dengan terbentuknya warna biru-ungu

3Tabung 3 : Gelatin(+) Mengandung protein, hal ini ditandai dengan terbentuknya warna biru-ungu

4Tabung 4 : Air Ikan (-) Mengandung protein. Warna larutan agak bening.

5Tabung 5 : Susu(-) Mengandung protein. Warna larutan putih.

6Tabung 6 : Air Tahu(-) Mengandung protein. Warna larutan agak bening.

7Tabung 7 : Air Rebusan Daun Kelor (-) Mengandung protein. Warna larutan cokelat kekuningan.

H. Pembahasan

DAFTAR PUSTAKAAnonim. 2012. Sifat- Sifat Protein. (Online) http://nawa-shofa.blogspot.com Lehninger, Albert L, 1982. Dasar-Dasar Biokimia Jilid I. Jakarta: Erlangga.Poedjiadi, A. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: Penerbit UI-Press.Team teaching. 2014. Penuntun Praktikum Biokimia. Gorontalo: Laboratorium Kimia FMIPA UNG