Asam Amino Dan Protein

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK II BAB V ASAM AMINO DAN PROTEIN

NAMA

: NAUFA MUFIDA NUR

NIM

: 013021211007

DOSEN

: SALIH MUHARAM M.Si

ASISTEN

:

PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SUKABUMI 2014

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Asam amino merupakan monomer yang menyusun polimer polimer pada  protein. Asam amino dapat mengalmi hidrolisis yang menghasilakan hidrolisat  protein. Hidrolisat protein diaumsikan sebagai protein yang mengalami degradasi hidrolitik dengan asam atau basa kuat dengan hasil berupa campuran beberapa hasil. Protein sangatlah dibutuhkan oleh tubuh kita ,karena protein berfungsi sebagai salah satu sumber energi yang dibutuh kan tubuh.selain itu pula protein juga berperan dalam sintesis hormon dan pembentukan enzim dan antibodi.Protein juga dibutuhkan  bagi tubuh dalam jumlah yang besar sehngga bila kita kekurangan protein akan mengakibatkan timbulnya berbagai penyakit yang berbahaya bagi tubuh kita. Maka dari itu dalam laporan ini akan dibahas mengenai identifikasi protein dan asam amino yang meliputi reaksi-reaksi warna yang terjadi, ada atau tidaknya unsur N dalam suatu sampel yang akan digunakan serta mengenai denaturasi protein itu sendiri. 1.2 Tujuan 

Mempelajari kimia gugus asam dan gugus amina pada asam amino dan  protein.



Mengenal uji kimia yang membedakan asam amino dan protein.



Membandingkan

sifat-sifat

golongan

primer

alami

(protein)

dengan

monomernya (asam amino). 

Mempelajari beberapa bahan pangan yang mengandung protein dan asam amino.

BAB II LANDASAN TEORI

Protein adalah sumber asam amino yang mengandung unsur C,H,O dan N yang tidak dimiliki oleh lemak dan karbohidrat. Molekul protein mengandung gula terpor belerang, dan ada jenis protein yang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga. (Winarno, 1997). Protein yang ditemukan kadang-kadang berkonjugasi dengan makromolekul atau mikromolekul seperti lipid, polisakarida dan mungkin fosfat. Protein terkonjugasi yang dikenal antara lain nukleoprotein, fosfoprotein, metaloprotein, lipoprotein, flavoprotein dan glikoprotein. Protein yang diperlukan organisme dapat diklasifikasikan menjadi dua golongan utama, ialah pertama; protein sederhana, yaitu  protein yang apabila terhidrolisis hanya menghasilkan asam amino, dan ke dua protein terkonjugasi, yaitu protein yang dalam hidrolisis tidak hanya menghasilkan asam amino, tetapi menghasilkan juga komponen organik ataupun komponen anorganik yang disebut “gugus prosthetic” (Sumarno, dkk ., 2002). Pada umumnya asam amino diperoleh sebagai hasil hidrolisis protein, baik menggunakan enzim maupun asam. Dengan cara ini diperoleh campuran bermacammacam asam amino dan untuk menentukan jenis asam amino maupun kuantitas masing-masing asam amino perlu diadakan pemisahan antara asam-asam amino tersebut (Poedjiadi, 1994). Asam amino terdiri dari sebuah gugus amino, sebuah gugus karboksil, sebuah atom hydrogen, dan gugus R yang terikat pada sebuah atom C yang dikenal sebagai karbon α, serta gugus R merupakan rantai cabang. (Winarno, 2008) Ada beberapa metode analisis asam amino, misalnya metode gravimetric, kalorimetri, mikrobiologi, kromatografi dan elektroforesis. Salah satu metode yang  banyak memperoleh pengembangan ialah metode kromatografi. Macam-macam kromatografi ialah kromatografi kertas, krometografi lapis tipis dan kromatografi  penukar ion (Poedjiadi, 1994). Asam amino dan protein secara umum mempunyai sifat-sifat fisik yang sama. Dari keseluruhan asam amino yang terdapat di alam hanya 20 asam amino yang yangbiasa dijumpai pada protein. Dari struktur umumnya, asam amino mempunyai dua gugus pada tiapmolekulnya, yaitu gugus amino dan gugus karboksil, yang digambarkan sebagai strukturion dipolar. Gugus amino dan gugus karboksil pada asam amino menunjukkan sifat-sifatspesifiknya. Karena asam amino mengandung kedua gugus tersebut, senyawa ini akanmemberikan reaksi kimia yang yang mencirikan gugus-gugusnya. Sebagai contoh adalah reaksi asetilasi dan esterifikasi (Girindra, 1993).

Sifat-Sifat fisikokimia protein ini adalah sebagai berikut: 

Sifat fisikokimia setiap protein tidak sama, tergantung pada jumlah dan jenis asam aminonnya.



Berat molekul protein sangat besar.



Ada protein yang larut dalam air, ada pula yang tidak larut dalam air, tetapi semua protein tidak larut dalam pelarut lemak.



Bila dalam suatu larutan protein ditambahkan garam, daya larut protein akan  berkurang, akibatnya protein akan terpisah sebagai endapan. Peristiwa  pemisahan protein ini disebut salting out.



Apabila protein dipanaskan atau ditambahkan alkohol maka protein akan menggumpal



Protein dapat bereaksi dengan asam dan basa. Bila susunan ruang atau rantai polipeptida suatu molekul protein berubah,

maka dikatakan protein ini terdenaturasi. Sebagian besar protein globulermudah mengalami denaturasi. Jika ikatan-ikatan yang membentuk konfigurasi molekul tersebut rusak, molekul akan mengembang. Kadang-kadang perubahan ini memang dikehendaki dalam pengolahan makanan, tetapi sering pula dianggap merugikan sehingga perlu dicegah. (Winarno, 2008) 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 dengan pemanasan urea dan mempunyai struktur mirip dengan struktur peptida dari protein (Routh, 1969) Uji xantoprotein dapat digunakan untuk menguji atau mengidentifikasi adanya senyawa protein, karena uji xantoprotein dapat menunjukan adanya senyawa asam amino yang memiliki cincin benzene seperti fenilalanin, tirosin, dan tripofan. Langkah pengujianya adalah larutan yang diduga mengandung senyawa protein ditambahkan larutan asam nitrat pekat sehingga terbentuk endapan berwarna putih. Apabila larutan tersebut mengandung protein maka endapat putih tersebut apabila di[anaskan akan berubah menjadi warna kuning.

BAB III METODOLOGI

3.1. Alat

Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah tabung reaksi, pipet, dan termometer. 3.2 Bahan

Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah albumin 5%, HCl pekat, HNO3 pekat, NaOH pekat, HCl 10%, NaOH 10%, CuSO4 10%, AgNO3 1%, albumin telur, asam glutamate, kasein/gelatin, NaNO2 5%, dan HCl 5%. 3.3. Cara Kerja 3.3.1. Koagulasi Protein

Menyediakan 5 buah tabung reaksi, kemudian mengisi masing-masing tabung tersebut dengan 2 ml lautan albumin 5%. Pada tabung 1 memanaskan perlahan-lahan dengan api kecil. Mencatat suhu pada saat protein mulai berkoagulasi. Pada tabung 2 menambahkan 4 ml etanol dan HCl pekat. Tabung 3 menambahkan beberapa tetes HCl pekat. Pada tabung 4 menambahkan beberapa tetes HNO3 pekat. Pada tabung 5 menambahkan beberapa tetes NaOH pekat. Mengamati dan mencatat perubahan perubahan yang terjadi pada setiap tabung dan membedakan hasilnya satu sama lain. 3.3.2. Pengendapan Protein dan Kation

Menyediakan 5 buah tabung reaksi. Memasukkan 5 ml air pada tabung 1. Pada tabung 2 mengisinya dengan larutan albumin 5%. Pada tabung 3 mengisinya dengan 5ml air dan 4 tetes HCl 10%. Memasukkan 5ml larutan albumin 10% dan 4 tetes HCl 10% pada tabung 4. Sedangkan pada tabung 5 mengisinya dengan 5ml air dan 4 tetes NaOH 10%, dan pada tabung terakhir mengisi dengan 5ml albumin 10% dan 4 tetes NaOH 10%. Selanjutnya menambahkan 2ml larutan CuSO4 10% ke dalam setiap tabung. Mengamati dan mencatat setiap perubahan yang terjadi pada setiap tabung. 3.3.3. Pengaruh Logam Berat pada Protein dan Larutan Asam Amino

Mencampurkan beberapa tetes larutan AgNO3  1% dengan 1ml bagian dari albumin telur, gelatin dan larutan asam glutamat pada tabung yang berbeda. Mencatat dan mengamati perubahan yang terjadi. 3.3.4. Reaksi Warna Biuret Untuk Protein

Memasukkan 1 ml larutan albumin 5% ke dalam tabung reaksi dan menambahkan 1ml larutan NaOH 10%. Kemudian menambahkan 1 tetes larutan CuSO4 1%. Mengamati dan mencatat warna yang terbentuk.

3.3.5. Reaksi Xanthoproteat dengan Protein

Memasukkan sejumlah kecil serbuk kasein atau gelatin ke dalam tabung reaksi. Menambahkan 1ml HNO3  pekat, kemudian memanaskan perlahan-lahan. Mengamati perubahan warna yang terjadi.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Pengamatan 4.1.1 Tabel Koagulasi Protein No

Perlakuan

Pengamatan

1

2 mL albumin 5% + panaskan

Albumin mengendap

2

2 mL albumin 5% + 4 mL etanol + HCl pekat

Albumin mengendap

3

2 mL albumin 5% + beberapa tetes HCl pekat

Albumin mengendap

4

2 mL albumin 5% + beberapa tetes HNO3 pekat

Tidak ada endapan

5

2 mL albumin 5% + beberapa tetes NaOH pekat

Albumin mengendap

4.1.2 Tabel Pengendapan Protein dan Kation No

Perlakuan

Pengamatan

1

5 mL air

Bening jadi biru

2

5 mL albumin 5%

Warna jadi biru muda dan ada endapan berbentuk helix

3

5 mL air + 4 tetes HCl 10%

Bening jadi biru muda

4

5 mL albumin 10% + 4 tetes HCl 10%

Terjadi emulsi dan endapan albumin

5

5 mL air + 4 tetes NaOH 10%

Tidak ada endapan

6

5 mL albumin 10% + 4 tetes NaOH 10%

Tidak ada endapan

4.1.3 Tabel Pengaruh Logam Pada Protein dan Larutan Asam Amino No

Perlakuan

Pengamatan

1

Beberapa tetes AgNO3 1% + 1 mL albumin telur

Larutan keruh

2

Beberapa tetes AgNO3 1% + 1 mL gelatin

Tidak terjadi reaksi

3

Beberapa tetes AgNO3 1% + 1 mL larutan Asam

Tidak terjadi reaksi

glutamat

4.1.4. Tabel Reaksi Warna Biuret Untuk Protein No

Perlakuan

Pengamatan

1

1 mL larutan albumin 5% + 1mL larutan NaOH 10% + 1

Warna larutan

tetes larutan CuSO4 1%

menjadi ungu (+)

4.1.4. Tabel Reaksi Xanthoteat dengan Protein No

Perlakuan

Pengamatan

1

Kasein + 1mL HNO3 pekat + panaskan

Warna menjadi jingga kuning (+)

2

Gelatin + 1mL HNO3 pekat + panaskan

Warna menjadi jingga kuning (+)

4.2 Pembahasan

4.2.1

Koagulasi Protein

Pada percobaan koagulasi protein, protein yang digunakan merupakan albumin putih telur (dalam hal ini albumin 5%). Pada uji ini, albumin ditambahkan dengan asam asetat dan apabila dipanaskan maka akan terbentuk endapan. Dari hasil  pengamatan didapat bahwa protein menggumpal akibat terjadinya koagulasi pada  protein. Koagulasi yang dimaksud adalah merupakan proses penggumpalan atau  pembekuan sehingga membentuk endapan. 4.2.2

Pengendapan Protein Dan kation

Pada percobaan pengendapan proteion, suatu asam amino mengandung baik +

suatu ion karboksilat (-COO2-) maupun suatu ion ammonium (-NH3 ) dalam suatu molekul. Oleh karena itu asam amino bersifat amfoter: asam ini dapat bereaksi dengan asam (HCl) ataupun dengan basa (NaOH) dalam praktikum, masing-masing dengan menghasilkan suatu kation atau suatu anion. Pengendapan ini terjadi apabila protein yang berada dalam keadaan isoelektrik bermuatan negative bertemu dengan logam yang bermuatan positif sehinggaa menyebabkan netralisasi dan menghasilkan endapan garam proteinat yang mengendap dan bersifat reversible. Larutan protein telur dan susu pada saat ditambah dengan CuSO4 membentuk 2+

endapan yang berwarna biru. Warna biru ini berasal dari logam Cu  yang berwarna  biru. Saat penambahan CuSO4  berlebih menyebabkan endapan biru tersebut larut sehingga membentuk larutan yang berwarna biru. Berdasarkan hal ini berarti  pengendapan protein dengan logam berat bersifat reversible. Reaksi secara umum adalah sebagai berikut:

NH2

NH2 R

-

C

COO

R

MSO4

+

C

COOM

R

H Dalam Asam:

CO2 +

H3N

C

-

CO2H +

+

H + H

H3N

C

R

H

R Suatu kation

Dalam Basa: -

-

CO2 +

H3N

C

H

R

CO2 -

H + OH

H2N

C R

Suatu anion

H + H2O

4.2.3

Pengaruh logam berat pada Protein dan Asam Amino

Percobaan ketiga yaitu pengendapan dengan logam. Dari percobaan ini dapat diketahui bahwa protein dapat terkoagulasi sebagai akibat dari denaturasi protein. Denaturasi protein dapat terjadi karena adanya pengaruh dari logam-logam berat. Jika terjadi denaturasi protein, akan terjadi pula penurunan kelarutan protein dalam air, sehingga terbentuklah gumpalan-gumpalan putih. Gumpalan-gumpalan putih ini merupakan endapan yang berasal dari protein yang diuji, endapan ini terjadi karena adanya reaksi logam Pb dengan protein. Logam Pb ini merupakan logam yang mengandung ion positif. Dimana salah satu sifat dari logam yang mengandung ion positif dapan menghasilkan endapan jika direaksikan dengan protein. Sama halnya dengan Hg yang juga merupakan logam yang mengandung ion positif yang juga dapat menghasilkan endapan jika direaksikan dengan protein dasar reaksi pengendapan oleh logam berat adalah penetralan muatan. Dimana pengendapan akan terjadi bila protein berada dalam bentuk isoelektrik yang  bermuatan negatif, dengan adanya muatan positif dari logam berat akan terjadi reaksi netralisasi dari protein dan dihasilkan garam protein yang mengendap. Penambahan logam berat seperti AgNO3, Pb-asetat, dan HgCl akan membentuk endapan logam proteinat. Ikatan yang terbentuk amat kuat dan akan memutuskan jembatan garam, sehingga protein mengalami denaturasi. Secara  bersamaan gugus  – COOH dan gugus  –   NH2  yang terdapat dalam protein dapat  bereaksi dengan ion logam berat dan membentuk senyawa kelat. Jumlah endapan yang yang dihasilkan dipengaruhi oleh kereaktifan logam berat yang ditambahkan. Logam Ag dan Hg lebih reaktif daripada Pb karena kedua logam tersebut merupakan logam transisi pada system periodic unsur. Persamaan reaksi :

R P

CH NH2

+

  AgNO3

4.2.3

CH NH2

+

HNO 3

COOAg

COOH  protein

R P

perak nitrat

perak proteinat

Reaksi warna Biuret Untuk Protein

Pada percobaan reaksi biuret ini, sampel yang digunakan adalah putih telur. Percobaan ini bertujuan untuk membuktikan adanya ikatan peptida lebih dari satu. Secara teori uji ini positif apabila pada sampel yang direaksikan menghasilkan warna ungu. Warna ungu tersebut dipengaruhi oleh banyaknya asam amino yang terikat  pada ikatan peptida. Pada percobaan ini dilakukan penambahan NaOH, dimana  penambahan larutan NaOH pada larutan protein tersebut yaitu sebagai katalis yang  berfungsi untuk menghancurkan atau memecahkan protein.

Kemudian pada larutan protein albumin tersebut ditambahkan dua tetes larutan CuSO4 0,1 N, sampai timbul warna pada larutan protein albumin. Setelah ditambahkan larutan CuSO4  pada larutan protein albumin, terjadi perubahan warna  pada larutan albumin yaitu warna larutan menjadi berwarna ungu dan warna ungu tetap tidak hilang walaupun di kocok, serta masih terdapat endapan putih. Larutan CuSO4 yang bersifat basa bereaksi dengan polipeptida, sedangkan  polipeptida merupakan penyusun protein. Yang menandakan adanya protein yaitu terdapat ikatan peptida yang lebih banyak, hal itu terbukti saat penambahan larutan CuSO4 dan dikocok larutan tetap berwarna ungu yang menandakan bahwa ikatan  peptidanya kuat, karena apabila ikatan peptidanya lemah saat larutan protein ditambahkan larutan CuSO4, warna ungunya akan memudar saat dikocok. Uji Biuret digunakan untuk membuktikan adanya peptida pada larutan protein albumin. Dan dari hasil percobaan yang telah dilakukan terbukti adanya protein pada larutan albumin. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : R

CH COOH +   Cu(OH) 2 + Na 2CuSO 4

R

CH COOH +   2NaOH +   CuSO 4

NH2

NH2

4.2.4

Reaksi xanthroproteat dengan protein

Uji xanthoprotein dapat digunakan untuk menguji atau mengidentifikasi adanya senyawa protein karena uji xantoprotein dapat menunjukan adanya senyawa asam amino apabila larutan tersebut mengandung protein maka endapat putih tersebut apabila dipanaskan akan berubah menjadi warna kuning atau jingga. Uji xanthoprotein merupakan uji kualitatif pada protein yang digunakan untuk menunjukkan adanya gugus benzena (cincin fenil). Reaksi positif ada uji xantoprotein adalah munculnya gumpalan atau cincin warna kuning. Pada uji ini, digunakan larutan HNO3 yang berfungsi untuk memecah protein menjadi gugus benzene. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : H

H

O

O +

CH3

HNO 3

3-amino-3-phenylpropanoic acid

H 2O

NH2

OH

NH2

+

3-amino-4-phenylbutan-2-one

NO 2 HO

HC

COOH

+

HNO 3

HO

CH2   COOH

NH2 amino(4-hydroxyphenyl)acetic acid

NO 2 (4-hydroxy-2,6-dinitrophenyl)acetic acid endapan kuning

BAB V KESIMPULAN

Kesimpulan dari praktikum ini adalah: 1. Protein menggumpal akibat terjadinya koagulasi pada protein yang merupakan proses penggumpalan atau pembekuan sehingga membentuk endapan. 2. Pengendapan protein dengan logam berat bersifat reversible. 3. Denaturasi protein dapat terjadi karena adanya pengaruh dari logam-logam  berat. Jika terjadi denaturasi protein, akan terjadi pula penurunan kelarutan  protein dalam air, sehingga terbentuklah gumpalan-gumpalan putih 4. Uji Biuret digunakan untuk membuktikan adanya peptida pada larutan protein albumin. 5. Uji xanthoprotein digunakan untuk menguji atau mengidentifikasi adanya senyawa protein

yang apabila larutan tersebut mengandung protein maka

endapat putih tersebut apabila dipanaskan akan berubah menjadi warna kuning atau jingga.

DAFTAR PUSTAKA

Fessenden and Fessenden. 1991. Kimia Organik Jilid I . Jakarta: Erlangga. Fessenden and Fessenden. 1999. Kimia Organik Jilid II . Jakarta: Erlangga. Girindra A. 1986. Biokimia I. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama. Poedjiadi A. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta: UI Press Winarno, F.G. 1993. Pangan Gizi, Teknologi dan Konsumen. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.

Lampiran

PERTANYAAN PRAPRAKTIK 1. Apa artinya residu, denaturasi, dan polipeptida? 2. Jelaskan mengapa asam glutamat bersifat asam dan lisina adalah asam amino  basa? 3. Apakah tripeptida akan memberikan uji Biuret positif? Jelaskan! 4. Manakah dari berikut yang membedakan protein dan asam amino biuret, ninhidrin, atau xantoproteat? JAWABAN 1. Residu adalah asam amino ang terikat satu sama lain melalui ikatan peptid. Denaturasi adalah perusakan bentuk tiga dimensi dari molekul oleh berbagai cara fisis dan kimia. Polipeptida adalah apabila peptida mengandung lebih dari 10 asam amino. 2. Asam glutamat bersifat asam dan lisina bersifat basa karena struktur asam glutamat terdapat gugus penentu – COOH (gugus penentu asam) sedangkan pada struktur lisina terdapat gugus penentu –   NH2 (gugus penentu basa). 3. Uji biuret selalu positif untuk protein, tetapi untuk asam amino tidak. Hasil positif 2+

dinyatakan dengan pembentukan kompleks ungu merah jambu, ika Cu

dalam

larutan basa ditambahkan pada polimer protein yang mengandung ikatan  poliamida, dimana protein adalah poliamida, zat ini dapat dihidrolisis dalam larutan atau basa, menghasilkan asam bebas. Reaksi ini digambarkan dengan tripeptida yang residu asam aminonya terikat pada ikatan amidanya. 4. Uji yang membedakan protein dari asam amino yaitu uji biuret dimana sesuai  jawaban no.3, dimana uji biuret selalu positif untuk protein, tetapi tidak untuk asam amino. Protein adalah poliamida, yang dapat dihidrolisis dalam larutan atau  basa menghasilkan asam bebas. Reaksi ini digambarkan dari ikatan peptida yaitu  peptida yang terdiri dari 3 asam amino.