Reaksi-Reaksi Spesifik pada Protein

REAKSI-REAKSI SPESIFIK PADA PROTEIN

Sebelum kita membahas lebih jauh tentang reaksi-reaksi spesifik pada protein, pertama kita akan bahas dulu mengenai definisi dari protein, dimana protein sendiri adalah suatu senyawa organik yang mempunyai ikatan peptida dan berasal dari monomer asam amino. Asam amino ialah asam karboksilat yang mempunyai gugus amino. Asam amino yang terdapat sebagai komponen protein mempunyai gugus –NH² pada atom karbon  dari posisi gugus –COOH (Poedjiadi, 1994 ).

   

Kata protein berasal dari kata protos atau proteous yang berarti pertama atau utama. Protein merupakan komponen utama sel hewan atau manusia. Oleh karena sel itu berperan dalam pembentukkan dan pertumbuhan tubuh. Dalam kehidupan protein memegang peranan yang penting pula. Proses kimia dalam tubuh dapat berlangsung dengan baik karena adanya enzim, suatu protein yang berfungsi sebagai biokatalis. Disamping itu hemoglobin dalam butir-butir darah merah atau eritrosit yang berfungsi sebagai pengangkut oksigen dari paru-paru ke seluruh bagian tubuh adalah salah satu jenis protein. Demikian pula zat-zat yang berperan untuk melawan bakteri penyakit atau yang disebut antigen, juga suatu protein (Poedjiadi,1994).

            Protein mempunyai molekul besar dengan bobot molekul bervariasi antara 5000 sampai jutaan. Dengan cara hidrolisis oleh asam atau oleh enzim, protein akan menghasilkan asam-asam amino. Ada 20 jenis asam amino yang terdapat dalam molekul protein. asam-asam amino ini terikat satu dengan lain oleh ikatan peptide. Protein mudah dipengatuhi oleh suhu tinggi, PH dan pelarut organik (Poedjiadi, 1994).

Protein berfungsi sebagai katalisator, sebagai pengangkut dan penyimpan molekul lain seperti oksigen, mendukung secara mekanis sistem kekebalan (imunitas) tubuh, menghasilkan pergerakan tubuh, sebagai transmitor gerakansyaraf dan mengendalikan pertumbuhan dan perkembangan. Analisa elementer protein menghasilkan unsur-unsur C, H, N dan 0 dan sering juga S. Disamping itubeberapa protein juga mengandung unsur-unsur lain, terutama P, Fe, Zi dan Cu (Katili, 2009).

Ada empat tingkat struktur dasar protein, yaitu struktur primer, sekunder, tersier, dan kuartener.

1.      Struktur primer

terkait mengenai terbentuknya rantai-rantai dengan ikatan-ikatan peptida dimana jumlah, macam, dan cara terkaitnya  (urutan) asam-asam amino mempunyai peranan penting. 2

2.      Struktur sekunder

terkait mengenai  berlilitnya rantai-rantai polipeptida sampai terbentuknya  suatu struktur spiral karena terjadi ikatan hidrogen.

3.      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.

4.      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).

Asam amino adalah sembarang senyawa organik yang memiliki gugus fungsional karboksil (-COOH) dan amina (biasanya -NH2). Dalam biokimia seringkali pengertiannya dipersempit: keduanya terikat pada satu atom karbon (C) yang sama (disebut atom C "alfa" atau α). Gugus karboksil memberikan sifat asam dan gugus amina memberikan sifat basa. Dalam bentuk larutan, asam amino bersifat amfoterik: cenderung menjadi asam pada larutan basa dan menjadi basa pada larutan asam. Perilaku ini terjadi karena asam amino mampu menjadi zwitter-ion. Asam amino termasuk golongan senyawa yang paling banyak dipelajari karena salah satu fungsinya sangat penting dalam organisme, yaitu sebagai penyusun protein.

            Protein tersusun dari berbagai asam amino yang masing-masing dihubungkan dengan ikatan peptida. Meskipun demikian, pada awal pembentukannya protein hanya tersusun dari 20 asam amino yang dikenal sebagai asam amino dasar atau asam amino baku atau asam amino penyusun protein (proteinogenik). Seperti halnya senyawa-senyawa lainnya, asam amino dan protein  juga dapat mengalami  reaksi-reaksi spesifik. Reaksi- reaksi spesifik pada asam amino dan protein pun ada beberapa macam antara lain reaksi dengan pereaksi millon, ninhidrin, nitroprussida, sistin, sistein.

Reaksi sakaguci dilakukan dengan menggunakan pereaksi nafol dan natrium hipobromit. Pada dasarnya reaksi ini dapat memberi hasil positif apabila ada gugus guanidin. Jadi, arginin atau protein yang mengandung arginin dapat menghasilkan warna merah (Lehninger, 1990).

 Asam amino sendiri tidak berwarna dan tidak dapat dideteksi secara visual pada kromatografi atau cara analisis lainnya. Dengan mengubahnya menjadi senyawa yang berwarna, kita dapat melihatnya. Reaksi warna yang penting dari asam amino adalah reaksinya dengan ninhydrin karena intensitas warna yang terbentuk pada reaksi ninhydrin ini sebanding dengan konsentrasi asam aminonya maka reaksi ini dapat dipakai untuk analisa kuantitatif. Contohnya: reaksi ninhydrin ini dipakai pada alat analisa otomatik asam amino, suatu alat untuk memisahkan asam amino dengan memakai kolom penukar ion dan ditentukan konsentrasi relatifnya (Fessenden dan Fessenden, 1994).

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 (Anonim, 2011).

            Adapun sifat-sifat dari protein yang membedakannya dari senyawa makromolekul lainnya yakni (Anonim, 2011) :

1.   Bila dibakar berbau rambut terbakar.

2.   

     Diendapkan oleh garam-garam logam berat, misalnya air raksa, timah putih dan timah hitam. Hal ini terjadi bila pHnya lebih alkali, dimana logam berat tersebut terikat pada gugus karboksilnya membentuk proteinat logam berat. Reaksi protein dengan logam berat ini dipakai sebagai dasar pertolongan pertama pada keracunan logam berat dengan cara melakukan pemberian protein susu atau telur mentah kepada korban yang belum lama meminum racun tersebut.

3.   Asam-asam tertentu dapat mengendapkan protein oleh karena protein mengandung gugus –NH2. Asam-asam semacam ini seringkali dinamakan sebagai reagensia alkaloid, misalnya asam trikloroasetat, asam fosfotungstat, asam fosfomolibdat, asam perklorat, asam sulfosalisilat.

4.   Protein terutama asam amino yang kandungannya menghasilkan beberapa reaksi warna, diantaranya:

a. Reaksi Xantoprotein yang berdasarkan reaksi nitrasi benzena asam amino  

    aromatik seperti fenilalanin, tirosin, triptofan.

b. Reaksi Millon berdasarkan inti fenol bereaksi dengan reagensia Millon, seperti  

    asam amino tirosin, memberikan warna merah.

c. Reaksi Sakaguchi berdasarkan adanya gugus guanidin dengan reagensia

    Sakaguchi, seperti asam amino arginin, memberikan warna merah.

d. Reaksi Biuret berdasarkan adanya dua atau lebih ikatan peptida dengan

    reagensia Biuret memberikan warna lembayung. Berarti semua protein  menghasilkan

   warna lembayung.

PERMASALAHAN

      1)      Apa hubungan asam amino pada reaksi spesifik protein?

      2)      Apa yang menyebabkan asam-asam tertentu dapat mengendapkan protein?   

      3)      Mengapa pada polimerasi asam amino, reaksi yang terjadi tersebut disebut sebagai reaksi dehidrasi?

      4)      Mengapa dalam bentuk larutan, asam amino bersifat amfoterik ?