PROTEIN DAN ASAM AMINO

Asam Amino

Sesuai dengan namanya, asam amino terdiri dari gugus asam (-cooh) dan gugus amin (-nh2)

Pada titik isoelektris, asam amino berbentuk:

Asam amino dalam bentuk ion tersebut dinamakan zwitter ion yang bersifat amfoter (bisa bsersifat asam maupun basa).

Pada pH dibawah titik isoelektrisnya, asam amino berbentuk

Pada pH di atas titik isoelektrisnya, asam amino akan berbentuk

Asam amino mempunyai paling sedikit 1 C asymetris (kecuali glisin), sehingga bersifat optis aktif.

Penggolongan asam amino

1. Esensial vs non essensial
   

   Asam amino essensial adalah asam amino yang diperlukan tubuh namun tubuh tidak mampu mensintesis.
   

   HaVe A LITTLe More
   

   Histidin Valin Lisin Isoleusin Triptophan Treonin Leusin Methionin
   

   Histidin dan arginin sering disebut asam amino semi essensial karena tubuh dapat mensintesis namun tidak mencukupi kebutuhan
   

2. Berdasarkan Rantai R
   

   Rantai alifatis : glisin,valin,alanin,leusin,isoleusin
   

   Gugus –OH : serin,treonin,tyrosin
   

   S : sistein, methionin
   

   Gugus asam : aspartat, asparagin, glutamate,glutamine
   

   Gugus basa : arginin,lisin,hydroksilisin,histidin
   

   Cincin aromatis : tyrosin,tryptophan,fenilalanin,histidin
   

   Asam imino : prolin, hidroksiprolin
   

   
   

   
   

PROTEIN

Protein merupakan asam rantai asam amino dengan ikatan peptide yang terbentuk dari gugus karboksil dari satu asam amino dengan gugus amin dari asam amino yang lain.

2 asam amino : dipeptida

3 : tripeptida

4 : tetrapeptida

>4 : polipeptida

>100 : protein

Untuk mengetahui urutan asam amino dari suatu protein:

1. Hidrazinolisis
   
2. Reagen Sanger 1-fluoro-2,4 dinitrobenzena
   
3. Reagen Edmann fenilisotiosianat
   
4. Pencernaan dengan aminopeptidase atau karboksipeptidase
   

Klasifikasi protein

1. Bentuk
   

   Fibrosa :sumbu panjang : sumbu pendek >10
   

   Kolagen,fibrin,keratin
   

   Globulin : sumbu panjang : pendek < 10, biasanya 3 atau 4
   

   Globulin, albumin, insulin,
   

2. Elemen penyusun
   
   1. Sederhana : bila dihidrolisis, menghasilkan asam amino saja
      
      1. Albumin : larut dalam air,asam dan basa.
         

         Mengendap dalam ammoniumsulfat jenuh
         

      2. Globulin : larut dalam asam dan basa, tidak larut dalam air
         

         Mengendap dalam ammoniumsulfat setengah jenuh
         

      3. Glutelin dalam gandum
         
      4. Prolamin : larut dalam alcohol 70 – 80%. Zein dalam jagung, gliadin dalam gandum
         
      5. Albuminoid(skleroprotein) kolagen dan keratin
         
      6. Histon : banyak mengandung asam amino basis
         
      7. Protamin : bersifat basa
         

         Tidak dapat digumpalkan dengan pemanasan
         

         Contoh : salmin dalam ikan salem
         

   2. Protein terkonjugasi
      
      1. Nucleoprotein : PS + asam nukleat. Contoh: nukleohiston dan nuklein
         
      2. Glikoprotein : PS + karbohidrat. Contoh : musin
         
      3. Lipoprotein : PS + lipid. Contoh : fosfolipid,kolesterol
         
      4. Fosfoprotein : PS + phosphate. Contoh : kasein
         
      5. Kromoprotein : PS + zat warna. Contoh : Hb,hemosianin, sitokrom
         
      6. Metaloprotein : PS + logam. Contoh : seruloplasmin (Cu), siderofiin (Fe)
         
   3. Derivate protein
      
      1. Derivate protein primer : senyawa yang dihasilkan dari dekomposisi protein. Contoh : koagulum protein,protean,metaprotein
         
      2. Derivate protein sekunder : produk hidrolisis protein. Contoh : proteosa, pepton,peptide, diketopiperazin
         
3. Fungsi dalam Tubuh
   

   Katalis : enzim
   

   Kontraksi : aktin dan myosin
   

   Pengaturan : calmodulin
   

   Regulasi gen : histon
   

   Hormon : insulin
   

   Proteksi : immunoglobulin
   

   Struktural : kolagen,keratin
   

   Transport : albumin
   

Struktur Protein

1. Struktur primer : dibentuk oleh ikatan peptide dalam 1 rantai polipeptida
   
2. Struktur sekunder : alfa helix
   
3. Struktur tersier : berbentuk melipat karena adanya ikatan disulfide dan van der walls
   
4. Struktur kuartener : beberapa polipeptida menjadi satu.
   

   
   

   
   

Pembahasan Praktikum

1. Biuret
   

   Tujuan : mengetahui adanya ikatan peptide
   

   Prosedur : protein + NaOH + CuSO₄
   

   Fungsi reagen
   

   1. NaOH : mencegah endapan Cu(OH)₂, memecah ikatan protein sehingga terbentuk urea, sbg katalisator
      
   2. CuSO₄ : donor Cu²⁺
      

   Dasar reaksi : reaksi positif ditandai dengan terjadinya warna ungu karena adanya kompleks yang terjadi antara ikatan peptide dengan O dari
   air. Reaksi ini disebut reaksi biuret karena positif terhadap biuret (kondensasi 2 molekul urea)
   

   2CO(NH₂)₂ à CONH₂ – NH --CONH₂ (biuret) + NH₃
   

   CuSO4+ 2H2O à Cu(OH)2 + H2SO4
   

   Cu(OH)2 + NH3 à warna ungu
   

   Reaksi juga positif terhadap senyawa organic yang mempuyai gugus CO(NH₂), SC(NH₂), NHC(NH₂), H₂C(NH₂)
   

   Ikatan peptide panjang
   à
   ungu
   

   Ikatan peptide pendek
   à
   pink
   

   
   

2. Milon Nase
   

   Tujuan : mengetahui adanya gugus hidroksifenil ( tyrosin)
   

   Prosedur : protein + reagen merkurisulfat (HgSO₄ +H₂SO₄) à panaskan àkuning àdinginkan + NaNO₂
   à panaskan à merah
   

   Fungsi reagen : HgSO₄ sbg donor Hg²⁺
   

   H2SO4 memberi suasana asam agar Hg tidak mengendap, menghidrolisis protein agar terdapat tyrosin
   

   NaNO2 mereduksi Hg
   

Prinsip reaksi : pengikatan Hg pada hidroksifenil menghasilkan kompleks berwarna merah

1. Hopkins Cole
   

   Tujuan : menunjukkan adanya inti indol dari triptofan
   

   Prosedur : protein + formaldehid+ merkurisulfatàaliri dengan asamsulfat
   

   Prinsip reaksi : kondensasi 2 inti indol dan aldehid menyebabkan adanya cincin ungu pada bidang batas
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

2. Xanthoprotein
   

   Tujuan : menunjukkan adanya inti benzene (cincin fenil). Untuk identifikasi tyrosin,trptophan, fenilalanin
   

   Prosedur : protein + HNO3 à + NaOH berlebih
   

   Prinsip reaksi :
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

3. Sulfur
   

   Tujuan : mengidentifikasi asam amino yang mengandung gugus S (sistein,methionin)
   

   Prosedur : protein + NaOH àpanaskan à +Pb(CH3COO)2
   

   Fungsi reagen : NaOH mengubah S organic menjadi S anorganic
   

   Pb-asetat sbg donor Pb2+
   

   Prinsip reaksi :
   

   
   

   SH-CH2-CH(NH3)⁺-COO^- + NaOH à Na₂S
   

   Na2S + Pb(CH3COO)2 à PbS (hitam)
   

   
   

   
   

   
   

   
   

4. Ninhydrin
   

   Tujuan : menunjukkan adanya asam amino
   

   Prosedur : protein + triketohydrindenehidrat
   

   Prinsip reaksi :
   

   Ninhydrin merupakan oksidator yang menyebabkan dekarboksilasi oksidatif dari asam amino yang menghasilkan CO2, NH3, dan aldehid yang rantainya lebih pendek 1 C dari asam amino asalnya. Ninhydrin yang tereduksi akan bereaksi dengan NH3 sehingga membentuk senyawa kompleks berwarna biru dengan absorpsi warna maksimum pada panjang gelombang 570 nm.
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

   
   

5. Pengendapan oleh Garam Metalik
   

   Dasar reaksi : penetralan muatan
   

   Pada pH alkalis dari titik isoelektris, protein bermuatan (-). Dengan adanya ion (+) dari logam,akan terjadi penetralan muatan dan protein mendekati titik isoelektris sehinggan mengendap. Endapan akan larut dengan penambahan alkali encer
   

6. Pengendapan oleh alkaloid
   

   Dasar reaksi : penetralan muatan
   

   Pada pH lebih asam dari titik isoelektris, protein bermuatan (+). Dengan adanya ion (+) dari asam sulfosalisilat,asam tugstat, asam pikrat,akan terjadi penetralan muatan dan protein mendekati titik isoelektris sehinggan mengendap. Endapan akan larut dengan penambahan asam encer
   

   
   

7. Pengendapan oleh garam dan alcohol pekat
   

   Protein dapat diendapkan oleh alcohol dan ammoniumsulfat karena protein mempunyai gugus –NH2, -NH, -OH , -CO yang mengikat air. Alkohol dan ammonium sulfat yang bersifat higroskopis akan menarik air tersebut sehingga protein kehilangan air, mempunyai kelarutan terkecil dan mudah mengendap
   

8. Pengendapan albumin dan globulin
   

   Dasar reaksi : denaturasi protein adalah rusaknya sifat fisik dan fisiologik protein. Dapat disebabkan karena pemanasan dan penambahan asam kuat. Denaturasi hanya merusak ikatan sekunder, tertier, dan kuartener.
   

9. Efek asam kuat
   

   Dasar reaksi : denaturasi protein adalah rusaknya sifat fisik dan fisiologik protein. Dapat disebabkan karena pemanasan dan penambahan asam kuat. Denaturasi hanya merusak ikatan sekunder, tertier, dan kuartener.
   

10. Efek formaldehid
    

    Dasar reaksi : asam amino yang berikatan dengan formaldehid akan bereaksi asam (kehilangan sifat basa) karena formaldehid terikat pada gugus amin membentuk derivate asam amino dimetilol.

Refferensi:

Harper's Illustrated Biochemistry (Harper's Biochemistry)