Langsung ke konten utama

KIMIA ORGANIK II



REAKSI-REAKSI SPESIFIK PADA PROTEIN

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.
Asam amino adalah molekul yang mengandung gugus amino (–NH2) dan gugus karboksil (–COOH). Asam amino disebut juga asam Î±-amino yang merupakan monomer dari protein (polipeptida). Struktur umum asam amino:
Di dalam protein, asam-asam amino diikat bersama melalui ikatan peptida, yaitu ikatan C–N hasil reaksi kondensasi antara gugus karboksil dengan gugus amino dari asam amino lain. Perhatikan reaksi kondensasi berikut.
Reaksi tersebut merupakan contoh dipeptida, yaitu molekul yang dibentuk melalui ikatan peptida dari dua asam amino. Suatu polipeptida (protein) adalah polimer yang dibentuk oleh sejumlah besar asam amino melalui ikatan peptida membentuk rantai polimer.
Protein adalah suatu senyawa organik yang mempunyai ikatan peptida dan berasal dari monomer asam amino. Kata protein merupakan kata yang berasal dari bahasa Yunani, yaitu Protos dan memiliki arti “yang paling utama”.Seluruh sel makhluk hidup mendapatkan manfaat penting dari protein ini. Tentunya hal itu punya penyebab, yaitu karena protein mengandung karbon, sulfur, nitrogen, hidrogen dan oksigen. Protein juga mengandung fosfor.
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.
Ada beberapa ciri molekul protein yaitu :
        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.

Reaksi Spesifik Protein 
Pembagian reaksi dalam lingkup analisa kualitatif adalah sebagai berikut: 
  1. Reaksi Hopkins Cole. Reaksi ini terjadi apabila larutan senyawa protein yang mengandung unsur triptofan bereaksi dengan pereaksi yang disebut dengan istilah Hopkins cole. Pereaksi ini mengandung beberapa senyawa antara lain asam glikosilat. 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.
  1. Reaksi Millon. Jenis reaksi dari uji kualitatif protein ini terjadi apabila larutan protein ditambahkan dengan pereaksi berupa larutan merkuri serta merkuri nitrat yang ada di dalam asam nitrat. Sebagai hasilnya, akan muncul endapan berwarna putih yang akan berubah menjadi warna merah apabila terjadi pemanasan.
  2. Reaksi Natriumnitroprusida. Reaksi ini terjadi apabila pelarutnya adalah larutan amoniak. Protein yang mengandung senyawa sistein akan menunjukkan hasil yang positif.
  3. Reaksi Biuret. Uji biuret ini dilakukan dengan tujuan untuk menentukan adanya senyawa – senyawa yang mengandung gugus amida asam. Reaksi biuret merupakan uji yang dilakukan untuk mengetahui ikatan peptida. Reaksi ini positif (berwarna ungu) untuk zat yang mengandung 2 atau lebih ikatan peptida. Reaksi biuret merupakan reaksi warna yang umum untuk gugus peptida (-CO-NH-) dan protein. Reaksi positif ditandai dengan terbentuknya warna ungu karena terbentuk senyawa kompleks antara Cu2+dan N dari molekul ikatan peptida. Banyaknya asam amino yang terikat pada ikatan peptida mempengaruhi warna reaksi ini. Senyawa dengan dipeptida memberikan warna biru, tripeptida ungu dan tetrapeptida serta peptida kompleks memberikan warna merah. Biuret dihasilkan dengan memanaskan urea kira-kira pada suhu 180 oC dalam larutan basa. Biuret memberikan warna violet dengan CuSO4. Reaksi ini disebut dengan reaksi biuret, kemungkinan terbentuknya Cu2+ dengan gugus CO dan –NH dari rantai peptida dalam suasana basa. Dipeptida dan asam-asam amino (kecuali histidina, serina dan treonina) tidak memberikan uji ini. Beberapa protein yang mempunyai gugus –CS-NH-, -CH-NH- dalam molekulnya juga memberikan tes warna positif dengan biuret.
  1. Reaksi Xantoprotein. Untuk mendapatkan reaksi ini, perlu penambahan larutan asam nitrat yang pekat ke dalam larutan protein. Pada saat dicampur, akan terlihat pembentukan endapan berwarna putih yang apabila dipanaskan akan berubah warna menjadi kekuningan. Reaksi ini terjadi pada protein yang di dalamnya terkandung senyawa antara lain fenilalanin, triptofan, dan juga tirosin.   
  1. Reaksi sakaguchi. Uji Sakaguchi adalah uji kimia yang digunakan untuk mendeteksi asam amino arginin. Arginin memiliki kelompok-R propil (3 metil) dengan gugus guanidin di ujungnya. Gugus guanidin merupakan atom C yang mengikat N2 dengan ikatan tunggal dan mengikat N dengan ikatan ganda. Gugus guanidin akan bereaksi dalam uji sakaguchi. Dalam kondisi basa, alpha naphtol akan bereaksi dengan gugus guanidin dalam arginin yang telah teroksidasi sodium hipoklorit, menghasilkan senyawa berwarna merah. Apabila protein yang diuji dengan tes sakaguchi menunjukkan perubahan warna merah berarti dalam protein tersebut terdapat arginin.

PERMASALAHAN
      1.  Jelaskan dua golongan utama protein berdasarkan bentuk  dan sifat-sifat fisiknya!
      2.  Apa yang menyebabkan tidak semua pada protein mempunyai struktur kuartener?
    3. Mengapa endapan putih pada reaksi xantoproteat dapat berubah menjadi warna kuning sewaktu dipanaskan?
     4.  Struktur protein dapat dikelompokkan menjadi empat golongan, yaitu struktur primer, sekunder, tersier, dan kuarterner. Jelaskan !

Komentar

  1. Mellycha Liani Putri15 April 2018 pukul 05.18

    Saya akan membantu menjawab permasalahan nomor 4
    -Struktur primer adalah struktur linear dari rantai protein. Dalam struktur ini tidak terjadi antaraksi, baik dengan rantai protein yang lain maupun di antara asam amino dalam rantai protein itu sendiri.
    -Struktur sekunder adalah struktur dua dimensi dari protein. Pada struktur ini terjadi lipatan (folding) beraturan, seperti α–heliks dan β–sheet, akibat adanya ikatan hidrogen di antara gugus-gugus polar dari asam amino dalam rantai protein.
    -Struktur tersier merupakan struktur tiga dimensi sederhana dari rantai protein. Dalam struktur ini, selain terjadi folding membentuk struktur α–heliks dan β–sheet, juga terjadi antaraksi van der Waals dan antaraksi gugus nonpolar yang mendorong terjadi lipatan.
    -struktur kuarterner. Dalam struktur ini, protein membentuk molekul kompleks, tidak terbatas hanya pada satu rantai protein, tetapi beberapa rantai protein bergabung membentuk seperti bola.
    Jadi, pada struktur kuartener molekul protein di samping memiliki ikatan hidrogen, gaya van der Waals, dan antaraksi gugus nonpolar, juga terjadi antaraksi antar rantai protein baik melalui antaraksi polar, nonpolar, maupun van der Waals. Contoh dari struktur ini adalah molekul Hemoglobin, tersusun dari empat subunit rantai protein.

    BalasHapus
  2. HANA15 April 2018 pukul 08.31

    Saya mencoba menjawab permasalahan 1.

    Dua golongan utama protein berdasarkan bentuk dan sifat fisiknya yaitu:

    1. Protein globular
    Terdiri  dari  polipeptida  yang bergabung  satu  sama  lain (berlipat rapat)  membentuk  bulat padat.  Protein ini larut dalam air, asam, basa, dan etanol. Misalnya  enzim,  albumin, globulin, protamin.

    2. Protein serabut  (fibrous protein)
    Terdiri  dari  peptida  berantai panjang  dan  berupa  serat-serat yang tersusun  memanjang,  dan memberikan  peran  struktural  atau pelindung. Protein  ini tidak  larut  dalam  air,  asam,  basa, maupun etanol. Misalnya  fibroin  pada sutera  dan  keratin.

    BalasHapus
  3. Unknown15 April 2018 pukul 19.47

    Izin menjawab pertanyaan no 3
    Hal itu di karenakan untuk menguji apa kah terdapat inti benzena dalam protein atau tidak kalau endapan berubah menjadi warna kuning/jingga maka terdapat inti bezena didalam protein tersebut

    BalasHapus
  4. Zelvy Amelia Murwani15 April 2018 pukul 19.49

    Saya akan menjawab permasalahan yang ke 3

    Hal tersebut terjadi karena telah terjadi nitrasi atau reaksi substitusi atom H pada benzena yang terdapat pada molekul protein oleh gugus nitro. Inti benzena dapat ternitrasi oleh asam nitrat pekat menghasilkan turunan nitrobenzena. reaksi ini positif mengandung cincin fenil atau inti benzene.

    BalasHapus

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Classification of Matter

Classification of matter   Elements Elements are pure substances that can be broken down into other substances with simplicity of an ordinary chemical reaction. Writing element emblem follow the rules as follows : 1. Coat of elements taken from the abbreviation for the element. Some of the element symbol is derived from Latin or Greek name of the element. For example Fe on word Ferrum (Latin) as a symbol of the element iron. 2. Element emblem is written with a capital letter. 3. For more element symbolized by the letter, the first letter symbol written in capital letters and letter / third lowercase. 4. The elements that have the same name with the first letter of the first letter of the element symbol is taken from the first letters of the element and the second letter is taken from the other letters contained in the name of the element. For example, Ra to Rn for the radium and radon. To be able to easily learn and observe an element, made a table called t...
18 komentar
Baca selengkapnya

Show Cause And Effect

CAUSE AND EFFECT Chemical reactions are said to or take place if one of the following things should be observed: they produce gas, sediment, temperature change and color change. Chemical reactions are a process whereby new substances, the reaction product, are formed from some of the original substances, called reactants. Usually a chemical reaction is accompanied by physical events, such as discoloration, sediment formation, or gas generation. Symbols expressing a chemical reaction are called chemical equations. The characteristics of a chemical reaction are: 1. Color Changes occur In chemical reactions, the reactants are converted into products. Changes that occur can be caused by the breaking of bonds antaratom reactants and the formation of bonds that bru make the product. To break the bond needed energy. To form a new bond, it releases some energy. Thus, in chemical reactions there is a change of energy. The chemical reaction that produces energy ...
10 komentar
Baca selengkapnya

LEARNING IMPLEMENTATION PLAN (RPP)

LEARNING IMPLEMENTATION PLAN (RPP) Education units            : Subject                        : Chemistry Class / Semester          : X / II Sub Main Material       : Oxidation-Reduction Reaction Allocation Time            : 2 x 45 minutes A.     Core Competencies 1. To live and practice the religious teachings that he embraces 2. Living and practicing honest, disciplined, responsible, caring (polite, cooperative, tolerant, peaceful) behavior, courteous, responsive and proactive and showing attitude as part of the solution to problems in interacting effectively with the social and natural environment And in placing themselves as a reflection of the nation in the association of the world. ...
12 komentar
Baca selengkapnya