Praktikum Biokimia (Uji Pengendapan Protein Dengan Garam)

I.              Judul

Uji Pengendapan Protein Dengan Garam

II.           Tujuan

Mengetahui pengaruh larutan garam alkali dan garam divalen konsentrasi tinggi terhadap sifat kelarutan protein.

III.        Landasan Teori

Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus (Wikipedia, 2007).

Pengaruh penambahan garam terhadap kelarutan protein berbeda-beda, tergantung pada konsentrasi dan jumlah muatan ionnya dalam larutan. Semakin tinggi konsentrasi dan jumlah muatan ionnya, semakin efektif garam dalam mengendapkan protein. Peristiwa pemisahan atau pengendapan protein oleh garam berkonsentrasi tinggi disebut salting out.

Protein merupakan suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh karena zat ini berfungsi sebagai sumber energi dalam tubuh serta sebagai zat pembangun dn pengatur. Protein adlaah polimer dari asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung unsur-umsur C, H, O, N, P, S, dan terkadang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga (Winarno, 1992).

Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof).

Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1838 (Wikipedia, 2007).

Struktur tersier protein. Protein ini memiliki banyak struktur sekunder beta-sheet dan alpha-helix yang sangat pendek. Model dibuat dengan menggunakan koordinat dari Bank Data Protein (nomor 1EDH). Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat). Struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Sementara itu, struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen

Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral; beta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H); beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta"); dan gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma").

Gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder akan menghasilkan struktur tiga dimensi yang dinamakan struktur tersier. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan. Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener. Contoh struktur kuartener yang terkenal adalah enzim Rubisco dan insulin (Wikipedia, 2007).

IV.        Bahan dan Alat

Bahan

-        Albumin Telur

-        Larutan (Nh₄)₂SO₄ jenuh

-        Larutan NaCl 5%

-        Larutan BaCl₂ 5%

-        Larutan CaCl 5%

-        Larutan MgSO₄ 5%

Alat

-        Tabung reaksi

-        Pipet ukur

-        Pipet tetes

V.           Prosedur Kerja

1.      Menyediakan 5 tabung reaksi, masing-masing diisi dengan 2 ml albumin telur.

2.      Tabung 1,2,3,4, dan 5 berturut-turut ditambahkan dengan larutan NaCl 5%, larutan BaCl₂ 5%, larutan CaCl 5%, larutan MgSO₄ 5%, larutan (Nh₄)₂SO₄ jenuh setetes demi setetes sampai timbul endapan.

3.      Selanjutnya, menambahkan kembali larutan-larutan garam secara berlebihan.

4.      Mengocok tabung, kemudian mengamati perubahan yang terjadi.

VI.        Hasil Pengamatan dan Pembahasan

Tabel 1.  Hasil Pengamatan

Tabung 1	Tabung 2	Tabung 3	Tabung 4	Tabung 5
150 tetes	45 tetes	40 tetes	100 tetes	20 tetes

   Tabel 2.  Pengamatan

Bahan	Tabung 1	Tabung 2	Tabung 3	Tabung 4	Tabung 5
Albumin telur	2 ml	2ml	2 ml	2 ml	2 ml
NaCl 5%	berlebih	-	-	-	-
BaCl2 5%	-	berlebih	-	-	-
CaCl2 5%	-	-	berlebih	-	-
MgSO4 5%	-	-	-	berlebih	-
(NH4)2SO4 jenuh	-	-	-	-	berlebih
Mengocok dengan kuat
Hasil:          Endapan banyak/endapan sedikit	Endapan sedikit	Endapan banyak	Endapan banyak	Endapan sedikit	Endapan banyak

Pembahasan

Pada praktikum kali ini dengan uji albumin telur, dengan konsentrasi yang sama yaitu 2 ml. Tabung satu yaitu albumin telur 2 ml dengan NaCl 5% sebanyak 150 tetes, menghasilkan endapan yang sedikit. Pada tabung dua albumin telur 2 ml dengan BaCl₂ 5% sebanyak 45 tetes, terjadi reaksi yang menghasilkan endapan yang banyak. Untuk tabung tiga albumin telur 2 ml ditambahkan 40 tetes CaCl₂  5 % terjadi reaksi yang menyebabkan terbentuknya endapan yang banyak. Dan untuk tabung empat, albumin telur ditambahkan 100 tetes MgSO₄ 5%, membentuk endapan yang sedikit. Tabung lima, albumin telur dengan (NH₄)₂SO₄ jenuh, sebanyak 20 tetes, terjadi reaksi yang menyebabkan endapan paling banyak diantara tabung lain. Dari kelima tabung, masing-masing menimbulkan reaksi yang berbeda. Dimana larutan yang membentuk endapan, merupakan garam berkonsentrasi tinggi dan mengakibatkan kelarutan protein menjadi berkurang, sehingga dapat menimbulkan endapan pada dasar tabung reaksi. Penyebab mengapa penambahan garam berkonsentrasi tinggi dan kelarutan protein menjadi berkurang sehingga timbul endapan dikarenakan adanya peristiwa denaturasi, yaitu suatu perubahan atau modifikasi terhadap struktur sekunder, tersier dan kuartener molekul protein tanpa terjadinya pemecahan ikatan-ikatan kovelen. Protein yang terdenaturasi akan berkurang kelarutannya. Lapisan molekul bagian dalam yang bersifat hidrofobik akan keluar sedangkan bagian hidrofilik akan terlipat ke dalam. Pelipatan terjadi bila protein mendekati pH isoelektris lalu protein akan menggumpal dan mengendap. Viskositas akan bertambah karena molekul mengembang menjadi asimetrik, sudut putaran optis larutan protein juga akan meningkat. Kemudian warna keruh pada endapan tersebut disebabkan karena terjadi ikatan antara ion salisilat dengan albumin, ion-ion negatif dapat menjenuhkan larutan hingga pH larutan berada di bawah pH isolistrik sehingga gumpalan larut kembali.

VII.     Kesimpulan

Berdasarkan praktikum yang kami lakukan, larutan yang positif untuk mengendapkan albumin telur adalah larutan (NH₄)₂SO4 5 %. Dengan hasil endapan yang berwana putih susu agak keruh. Sementara larutan yang tidak dapat mengendapkan albumin telur atau menunjukkan hasil negatif adalah seperti CaCl2 5 %, MgSO4 5 %, dan NaCl 5 %. Dengan demikian untuk mengetahui larutan yang positif dapat mengendapkan protein adalah dengan mengetahui konsentrasi dari jenis garam yang akan diuji. Apakah konsentrasi dari garam tersebut tinggi atau lemah. Karena terbukti bahwa logam berat dapat mengendapkan protein dengan cara menurunkan pH di bawah titik isoelektrik.

VIII.  Pertanyaan

1.      Jelaskan mengapa dengan penambahan garam berkonsentrasi tinggi, kelarutan protein menjadi berkurang, sehingga dapat mengendap?

Jawab:

Kelarutan protein akan berkurang bila kedalam larutan protein ditambahkan garam-garam anorganik. Pengendapan terus terjadi karena kemampuan ion garam untuk menghidrasi, sehingga terjadi kompetisi antara garam anorganik dengan molekul protein untuk mengikat air. Karena garam anorganik lebih menarik air maka jumlah air yang tersedia untuk molekul protein akan berkurang.

2.      Pada percobaan, manakah garam yang lebih efektif untuk mengendapkan protein? Mengapa?

Jawab:

            Pada percobaan tabung no. 5 yaitu (NH₄)₂SO₄ jenuh.

3.      Apa nama protein serum yang dapat diendapkan dengan penambahan amonium sulfat jenuh?

Jawab:

            Albumin serum.

4.      Apa fungsi protein tersebut dalam darah dan dimana disentesis?

Jawab:

Alat Pengangkut dan Penyimpanan. Banyak molekul dengan MB kecil serta beberapa ion dapat diangkut atau dipindahkan oleh protein-protein tertentu. Misalnya hemoglobin mengangkut oksigen dalam eritrosit, sedangkan mioglobin mengangkut oksigen dalam otot.

Daftar Pustaka

Anonim. 2012. Biokimia Protein. Dalam http://www.gudangmateri.com/2010/02/biokimia-protein.html. Diunduh tanggal 15 November 2013.

Anonim. 2010. Isolasi dan Pemurnian Protein. Dalam http://kimia07.blogspot.com/2010/10/isolasi-dan-pemurnian-protein.html. Diunduh tanggal 15 November 2013.

Estein, Yasid dan Nursanti, Lisda. 2006. Penuntun Praktikum BIOKIMIA Untuk Mahasiswa Analis. Yogyakarta : ANDI.