PROTEIN A. Pengertian Protein Protein berasl dari kata proteos (bahasa Yunani) yang artinya paling utama dan ditemukan oleh Jons Jakob Berzelius pada tahun 1838. Protein merupakan suatu polimer dengan asam amino sebagai monomer yang dihubungkan dengan ikatan peptida sehingga disebut juga polipeptida. Protein termasuk kopolimer karena peptida merupakan polimerisasi dari asam amino-asam amino yang berbeda. Protein mempunyai massa molekul retatif tinggi dan bervariasi, antara 5000 sampai jutaan. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus. Unsur utama protein adalah C, H, O, dan N. Ada juga protein yang mengandung belerang (S) dan fosfor (P). B. Terbentuknya Protein (Ikatan Peptida) Protein merupakan polimer dengan asam amino sebagai monomernya. Proses pembentukan protein merupakan polimerasi kondensasi. Dua molekul asam amino dapat berikatan (berkondensasi) dengan melepas molekul air (H-OH), berikut prosesnya:
Ikatan yang mengaitkan dua molekul asam amino itu disebut ikatan peptida (CO-NH-). Jadi, ikatan peptida adalah ikatan yang terbentuk ketika atom karbon pada gugus karboksil suatu molekul berbagi elektron dengan nitrogen pada gugus amina molekul lainnya. Senyawa yang terbentuk seperti di atas disebut dipeptida. Suatu dipeptida juga memiliki gugus –COOH dan gugus –NH2. Oleh karena itu, ia dapat mengikat asam amino lain lagi dan membentuk polipeptida (protein). C. Pemutusan Ikatan Peptida Ikatan peptida pada protein dapat terputus bila mengalami hidrolisis. Hidrolisis dapat dilakukan dengan memanaskan protein dan asam klorida pekat (sekitar 6 M). Hidrolisis protein akan menghasilkan asam-asam amino bebas. Berikut adalah contoh hidrolisis dipeptida glisilserin.
D. Macam-Macam Protein 1. Berdasar asal, protein dibedakan menjadi protein nabati dan protein hewani. 2. Berdasar bentuknya, protein dibagi menjadi dua: a. Protein globular (mengulung) Protein ini larut alam air, contohnya albumin, globulin, histon, protamin dan myoglobin. Protein globular tedapat dalam telur. 1
b. Protein fibrous (memanjang berupa serat atau serabut) Protein ini tidak larut dalam air, contohnya kolagen dan keratin. Protein ini terdapat dalam kuku. 3. Berdasarkan hasil hidrolisisya, protein dibagi menjadi protein majemuk dan tunggal. Hasil hidrolisis protein majemuk berupa asam amino dan zat-zat lain, contoh lemak dan karbohidrat. Hasil hidrolisis protein tunggal hanya berupa asam amino contoh provitamin, albumin dan prolamin. 4. Berdasarkan fungsinya, protein dibedakan atas enzim (sebagai biokatalis), protein transport (megangkut O2 ke sel) atau pembangunan, protein cadangan (cadangan makanan), protein kontraktil (menggerakkan otot), protein pelindung (sebagai pelindung terhadap mikroorganisme patogen) dan hormone (pengatur reaksi dalam tubuh). 5. Berdasarkan gugus alkli pada rantai protein, protein serabut dibedakan menjadi α keratin (protein pada tanduk, rambut, dan kulit), β keratin (serat kepada kepompong ulat sutra, jaringan laba-laba, paruh burung atau ungags dan kuku), serta kolagen (protein pada kulit, urat,tulang, dan jaringan penghubung). 6. Protein Konjugasi Merupakan senyawa protein yang mengikat/terikat molekul lain yang bukan protein. Protein ini terdiri dari: a. Nukleoprotein, yaitu protein yang terikat pada asam nukleat. b. Glikoprotein, yaitu protein yang berikatan dengan karbohidrat, terdapat pada hati, tendon, dan musin kelenjar ludah. c. Fosfoprotein, yaitu protein yang berikatan dengan fosfat yang mengandung lestinin, terdapat pada susu dan kuning telur. d. Lipoprotein, yaitu protein yang tertikat pada lipida (lemak), misalnya serum darah, kuning telur dan susu. e. Kromoprotein (metaloprotein), yaitu protein yan mengikat pigmen atau ion logam, misalnya hemoglobin. E. Sifat-Sifat Protein 1. Protein yang larut dalam air membentuk zwitter ion (dapat membentuk ion positif dan negatif). 2. Protein dapat mengalami denaturasi (kerusakan struktur) yang disebabkan oleh: a. Pemanasan (suhu tinggi) Suhu tinggi dapat mengacaukan ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik nonpolar pada molekul protein. Hal ini terjadi karena suhu tinggi meningkatkan energi kinetik sehingga molekul penyusun protein bergetar cepat dan ikatan molekulnya kacau. b. Radiasi sinar ultra violet c. Perubahan pH yang ekstrim (asam dan basa kuat) d. Pelarut organik (etanol, aseton, dan alkohol) Penambahan alkohol pada protein juga dapat merusak ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen yang dimaksud berada di antara gugus amida dalam struktur sekunder protein. Penambahan asam kuat dan basa kuat akan mengganggu jembatan garam dengan adanya muatan ionik. e. Zat kimia tertentu (larutan urea dan detergen) f. Gerakan mekanik (guncangan atau pengocokan yang kuat) 2
g. Adanya ion logam berat (Hg2+, Ag+, Pb2+) 3. Larutan protein dalam air mempunyai viskositas atau kekentalan yang lebih besar daripada air sebagai pelarutnya. 4. Kebanyakan bersifat koloid hidrofil. 5. Tidak menunjukkan titik cair tertentu dan tidak dapat disuling. 6. Larutan protein dapat diendapkan dengan penambahan larutan pekat NaCl, MgSO4, (NH4)2SO4, alkohol, aseton, asam, dan basa. 7. Semua ikatan peptida protein akan dipecahkan secara hidrolisis oleh asam-asam encer menjadi asam-asam amino. Hirolisis protein juga dapat dakukan oleh enzim protease. F. Identifikasi Protein 1. Tes Biuret Tes biuret merupakan tes umum untuk protein (ikatan peptida) tetapi tidak dapat menunjukkan asam amino bebas. Zat yang diuji mula-mula ditetesi larutan NaOH kemudian larutan tembaga(II) sulfa encer. Bila terbentuk warna ungu, berarti zat tersebut mengandung protein. 2. Tes Xantoproteat Tes xantoproteat merupakan uji terhadap protein yang mengandung gugus fenil (cincin benzena). Bila protein yang mengandung cincin benzena dipanaskan dengan asam nitrat pekat, maka terbentuk warna kuning yang kemudian menjadi jingga bila dibuat basa dengan larutan NaOH. 3. Tes Millon Bila sampel protein dipanaskan dengan merkuri nitrat (Hg(NO3)2) kemudian ditambah asam nitrit akan terbentuk cincin yang berwarna merah. Tes ini untuk mengetahui adanya gugus fenil pada protein. 4. Tes Pb-Asetat Tes Pb-Asetat/tes belerang mula-mula dilakukan dengan memanaskan larutan protein dengan larutan NaOH pekat (± 6 M), kemudian diberi beberapa tetes Pb(CH3COOH)2 atau timbel asetat. Bila terbentuk endapan hitam, maka sampel protein mengandung belerang (S). Endapan hitam tersebut berasal dari PbS. 5. Tes Sakaguchi Sampel protein ditambah dengan pereaksi Sakaguchi (campuran naftol dan natrium hipobromit). Bila menghasilkan warna merah, berarti sampel protein mengandung gugus guadinin. 6. Tes Hopkins-Cole Sampel protein dicampur dengan pereaksi Hopkins-Cole kemudian ditambahkan asam sulfat perlahan-lahan. Bila terbentuk lapisan di bawah larutan protein hingga membentuk cincin antara kedua lapisan, berarti sampel protein mengandung gugus indol. G. Fungsi Protein Protein berperan sangat besar dalam proses metabolisme tubbuh, terutama dalam pembentukan sel-sel baru untuk menggantikan sel yang rusak. Selain itu, fungsi protein adalah: 1. Sebagai enzim Bagian utama molekul enzim yang disebut apoenzim adalah molekul protein dan enzim merupakan biokatalis. 2. Alat angkut (protein transport) 3
3. 4.
5.
6.
7.
8.
Hemoglobin merupakan protein yang berperan mengangkut oksigen dalam eritrosit, sedangkan myoglobin berperan dalam pengangkutan oksigen dlam otot. Tranverin merupakan protein yang bertugas mengangkut ion besi di dalam plasma darah yang selanjutnya dibawa ke dalam hati. Pengangkutan gerakan (protein kontraktil) Gerakan otot di sebabkan oleh dua molekul protein yang saling bergeseran. Penyusun jaringan (protein struktural) Berfungsi sebagai pelindung jaringan di bawahnya. Misalnya, keratin pada kulit, lipoprotein yang menyusun membran sel. Protein cadangan Merupakan protein yang berfungsi sebagai cadangan makanan, misalnya kecambah dan ovalbumin. Antibodi (protein atibodi) Protein yang berperan dalam melindungi tubuh dari mikroorganismee patogen. Pengatur reaksi (protein pengatur) Sebagai pengatur reaksi di dalam tubuh. Misalnya, insulin yang berperan dalam mengubah glukosa menjadi glikogen. Pengendalian pertumbuhan Berkerja sebagai penerima (reseptor) yang dapat padat pempengaruhi fungsi bagian-bagian DNA.
4
DAFTAR PUSTAKA Purba, Michael. 2007. KIMIA 3. Jakarta: Erlangga. Sudarmo, Unggul. 2007. KIMIA 3. Jakarta: Phibeta. Sunarya, Yayan dan Setiabudi, Agus. 2009. Mudah dan Aktif Belajar Kimia. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Rufaida, Anis Dyah dkk. 2013. KIMIA. Klaten: Intan Pariwara.
5
