Dokumen ini membahas tentang asam amino dan protein, yang merupakan komponen penting dalam tubuh manusia dan memiliki berbagai fungsi biologis, seperti sebagai enzim, pengangkut, dan penunjang mekanis. Protein terdiri dari 20 jenis asam amino yang dibedakan menjadi esensial dan non-esensial, dan dapat terpengaruh oleh kondisi fisikokimia yang dapat menyebabkan denaturasi. Berbagai metode uji kualitatif dan kuantitatif dijelaskan untuk menentukan keberadaan dan jumlah protein dalam larutan.

1. Asam Amino dan Protein
 Di dalam setiap sel yang hidup, protein
merupakan bagian yang sangat penting.
Pada sebagian besar jaringan tubuh, protein
merupakan komponen terbesar setelah air.
 Kekurangan protein dalam waktu lama dapat
mengganggu berbagai proses dalam tubuh
dan menurunkan daya tahan tubuh terhadap
penyakit.

2.  Protein dalam bahan makanan yang dikonsumsi
manusia akan diserap oleh usus dalam bentuk
asam amino
 Bila suatu protein dihidrolisis dengan asam,
alkali, atau enzim, akan dihasilkan campuran
asam-asam amino
 Sebuah asam amino terdiri dari gugus amino,
sebuah gugus hidroksil, sebuah atom hidrogen,
dan gugus R yang terikat pada sebuah atom C.

3.  Di dalam tubuh manusia terjadi suatu siklus
protein, artinya protein dipecah menjadi
komponen-komponen yang lebih kecil yaitu
asam amino dan atau peptida. Terjadi juga
sintesis protein baru untuk mengganti yang
lama.

4. Protein
 Molekul yg sangat vital untuk
organisme  terdapt di semua sel
 Polimer  disusun oleh 20 mcm
asam amino standar
 Rantai asam amino dihubungkan dg
iktn kovalen yg spesifik
 Struktur & fungsi ditentukan oleh
kombinasi, jumlah dan urutan asam
amino
 Sifat fisik dan kimiawi  dipengaruhi
oleh asam amino penyusunnya

5. Asam Amino
 merupakan unit penyusun
protein
 Struktur:
satu atom C sentral yang
mengikat secara kovalent:
 gugus amino,
 gugus karboksil,
 satu atom H dan
 rantai samping (gugus R)

6. 6
Amino Acid Structure
copyright cmassengale

7. • Gugus R  rantai samping yang berbeda-beda pada
setiap jenis asam amino
• Gugus R yang berbeda-beda tersebut menentukan:
-. Struktur
-. Ukuran
-. Muatan elektrik
-. Sifat kelarutan di dalam air

8. Asam amino standar
 Asam amino yang menyusun
protein organisme ada 20
macam disebut sebagai asam
amino standar

9. Asam amino
Klasifikasi Asam amino
 Diklasifikasikan berdasar gugus R (rantai samping)
 Biasanya sifat-sifat seperti: hidrofobik/hidrofilik, polar/non
polar, ada/tidaknya gugus terionisasi
AROMATIK
POLAR
ACIDIC (-)
BASIC (+)
NON
POLAR

10. Asam amino non polar
 Memiliki gugus R alifatik
 Glisin, alanin, valin, leusin, isoleusin dan prolin
 Bersifat hidrofobik.
 Umum terdapat pada protein yang berinteraksi
dengan lipid

12. Asam amino polar
 Serin , threonin, sistein, metionin, asparagin,
glutamin
 Bersifat hidrofilik  mudah larut dalam air
 Cenderung terdapat di bagian luar protein

14. Asam amino dengan gugus R aromatik
 Fenilalanin, tirosin dan triptofan
 Bersifat relatif non polar  hidrofobik
 Asam amino aromatik mampu menyerap sinar UV λ
280 nm  sering digunakan utk menentukan kadar
protein

15. Asam amino dengan gugus R bermuatan positif
 Lisin, arginin, dan histidin
 Mempunyai gugus yg bsft basa pd rantai
sampingnya
 Bersifat polar  terletak di permukaan protein dapat
mengikat air.

16. Asam amino dengan gugus R
bermuatan negatif
 Aspartat dan glutamat
 Mempunyai gugus karboksil pada rantai
sampingnya  bermuatan (-) / acid pada pH 7

18.  Sampai sekarang baru dikenal 24 macam asam
amino, yang dapat digolongkan menjadi dua
kelompok yaitu asam amino eksogen dan asam
amino endogen.
 Asam amino endogen dapat dibentuk dalam
tubuh manusia, sedangkan 10 asam amino
eksogen tidak dapat dibentuk oleh tubuh
manusia, karena itu disebut asam amino
esensial, artinya harus didapatkan dari makanan
sehari-hari.
 Yang tergolong asam amino esensial adalah
lisin, leusin, isoleusin, treonin, metionin, valin,
fenilalanin, histidin, dan arginin

19. Fungsi Protein
 Sebagai enzim
Hampir semua reaksi biologis dipercepat atau
dibantu oleh suatu senyawa makromolekul
spesifik yang disebut enzim, dari reaksi yang
sangat sederhana seperti reaksi transportasi
karbon dioksida sampai yang sangat rumit
seperti replikasi kromosom.

20.  Alat pengangkut dan penyimpan
Banyak molekul dengan BM kecil serta
beberapa ion dapat diangkut atau dipindahkan
oleh protein-protein tertentu. Misalnya
hemoglobin mengangkut oksigen dalam eritrosit,
sedangkan mioglobin mengangkut oksigen
dalam otot.
 Pengatur pergerakan
Protein merupakan komponen utama daging,
gerakan otot terjadi karena adanya dua molekul
protein yang saling bergeseran.

21.  Penunjang mekanis
Kekuatan dan daya tahan robek kulit dan tulang
disebabkan adanya kolagen, suatu protein berbentuk
bulat panjang dan mudah membentuk serabut.
 Pertahanan tubuh atau imunisasi
Pertahanan tubuh biasanya dalam bentuk antibodi, yaitu
suatu protein khusus yang dapat mengenal dan
menempel atau mengikat benda-benda asing yang
masuk ke dalam tubuh seperti virus, bakteri, dan sel-sel
asing lain.

22.  Media perambatan impuls syaraf
Protein yang mempunyai fungsi ini biasanya
berbentuk reseptor, misalnya rodopsin, suatu
protein yang bertindak sebagai reseptor
penerima warna atau cahaya pada sel-sel mata.
 Pengendalian pertumbuhan
Protein ini bekerja sebagai reseptor (dalam
bakteri) yang dapat mempengaruhi fungsi
bagian-bagian DNA yang mengatur sifat dan
karakter bahan

23. Sifat-sifat fisikokimia protein
 Sifat fisikokimia setiap protein tidak sama,
tergantung pada jumlah dan jenis asam
aminonya.
 Berat molekul protein sangat besar
 Ada protein yang larut dalam air, ada pula
yang tidak dapat larut dalam air, tetapi semua
protein tidak larut dalam pelarut lemak.

24.  Bila dalam suatu larutan protein ditambahkan
garam, daya larut protein akan berkurang,
akibatnya protein akan terisah 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

25. Kebutuhan protein
 Kebutuhan manusia akan protein dapat dihitung
dengan mengetahui jumlah nitrogen yang
hilang.
 Kebutuhan protein untuk tubuh manusia rata-
rata sebesar 1 g protein/kg berat badan per hari

26. KLASIFIKASI PROTEIN
 Berdasarkan fungsi biologik
a. protein struktural : kolagen, elastin, keratin, fibrin.
b. enzim
c. hormon
d. toxin
e. antibodi
f. Hemoglobin
 Berdasarkan Komposisi
- Protein sederhana
- Protein terkonjugasi “gugus prostetik”
- Contoh : khromoprotein, fosfoprotein, glikoprotein,
lipoprotein, nukleoprotein.

27. STRUKTUR PROTEIN
Struktur primer
- sifat kovalen pada ikatan peptida stabil, tidak
dipengaruhi oleh : pH, pelarut.
- Atom-atom C, H, N terletak pada satu bidang datar
- R diproyeksikan pada arah tertentu pada bidang
Struktur sekunder
- Terbentuk karena ikatan hidrogen
- Bentuk spiral (α helix)
- Gugus karbonil dari setiap asam amino membentuk
ikatan hidrogen dengan gugus amino dari asam
amino ke tiga di sepanjang rantai polipeptida

28. Struktur tertier
- Dibentuk oleh interaksi antara gugus samping (R) dari
asam – asam amino.
- Hasil interaksi : pelipatan α – helix struktur
globular, gugus R yang hidrofobik disembunyikan di
dalam lipatan protein menjadi sangat larut dlm air.
- Contoh : insulin, hemoglobin dan albumin telur
- Ditemukan : ikatan disulfida, jembatan garam, ikatan
hidrogen, atraksi hidrofobik.

33. DENATURASI PROTEIN
Setiap perubahan terhadap struktur sekunder/tertier protein
 Molekul protein dapat pula mengendap peristiwa
koagulasi
 Denaturasi belum tentu mengakibatkan koagulasi.
Potein dapat saja mengendap, tetapi dapat kembali ke
keadaan semula flokulasi
 Faktor-faktor penyebab denaturasi protein :
- perubahan pH : penggumpalan kasein
- Panas : merusak ikatan hidrogen dan jembatan garam
- Radiasi : sinar X dan U.V
- Pelarut organik : aseton, alkohol.
- Garam-garam dari logam berat : Ag2+, Hg2+, Pb2+

34. UJI KUALITATIF PROTEIN
 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
(reaksi substitusi atom H pada benzena yang terdapat
pada molekul protein oleh gugus nitro) pada inti benzena
yang terdapat pada molekul protein. Reaksi ini positif
untuk protein yang mengandung tirosin, fenilalanin dan
triptofan.

35.  Uji xantoprotein merupakan uji kualitatif pada protein
yang digunakan untuk menunjukkan adanya gugus
benzena (cincin fenil). Asam amino yang menunjukkan
reaksi positif untuk uji ini adalah tyrosin, phenilalanin,
dan tryptophan. 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 benzena.

36.  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.

37.  Reaksi Millon
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,
karena terbentuknya senyawa merkuri dengan gugus
hidroksifenil yang berwarna.

38.  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.

39.  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.

40.  Metode Biuret
Larutan protein dibuat alkalis dengan NaOH kemudian
ditambahkan larutan CuSO4 encer. Uji ini untuk
menunjukkan adanya 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.

41. UJI KUANTITATIF PROTEIN
 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.

42. Metode Titrasi Formol
Larutan protein dinetralkan dengan basa (NaOH) lalu
ditambahkan formalin akan membentuk dimethilol. Dengan
terbentuknya dimethilol ini berarti gugus aminonya sudah
terikat dan tidak akan mempengaruhi reaksi antara asam
dengan basa NaOH sehingga akhir titrasi dapat diakhiri dengan
tepat. Indikator yang digunakan adalah p.p., akhir titrasi bila
tepat terjadi perubahan warna menjadi merah muda yang tidak
hilang dalam 30 detik.
Larutan protein dinetralkan dengan basa (NaOH), kemudian
ditambahkan formalin yang akan membentuk dimethilol. Dengan
terbentuknya dimethilol ini, berarti gugus asam aminonya sudah
terikan dan tidak akan mempengaruhi reaksi antara asam (gugus
karboksil) dengan basa NaOH sehingga akhir titrasi dapat diakhiri
dengan tepat. Indikator yang digunakan adalah fenolftalein, titik
akhir titrasi dapat tepat terjadi dengan perubahan warna menjadi
merah muda yang tidak hilang selama 30 detik. Titrasi formol ini
hanya tepat untuk menentukan suatu proses terjadinya pemecahan
protein dan kurang tepat untuk penentuan protein.