Ikatan Peptida

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Kimia analitik adalah mata kuliah yang sangat populer dan diajarkan pada berbagai institusi pendidikan. Mata kuliah ini diajarkan pada tingkat 1 mulai pada tahun pertama sampai tahun trakhir strata 1. Beberapa perkuliahan diperuntukkan bagi mahasiswa bidang kimia, lainnya merupakan mata kuliah tambahan untuk mahasiswa dalam bidang-bidang lainnya, seperti pertanian, biologi, teknik dan kedokteran. Kami menyadari bahwa tidak ada suatu buku yang dapat dioptimasikan untuk semua perkuliahan, apalagi mengakomodasi titik pandang dari semua dosen (underwood,2001).

Pada zaman dahulu, kimia bisa dibagi menjadi beberapa cabang yang jelas dan terdefinisi dengan baik seperti, Kimia analitik, kimia anorganik, kimia organik, kimia fisika dan biokimia. Meskipun kerap terjadi tumpang tindih diantara berbagai katagori sederhana ini, tidaklah sulit untuk medefenisikan. Cabang-cabang tersebut dalam istilah-istilah yang bisa diterima oleh sebagian besar kimiawan. Artinya tidaklah sulit untuk menggolongkan ke dalam katagori mana seorang kimiawan termasuk, dalam label seperti “kimiawan organik” biasanya telah menyiratkan suatu gambaran yang sangat jelas mengenai bentuk penelitian yang dikerjakan kimiawan itu (underwood, 2001).

Protein merupakan senyawa organik kompleks yang mempunyai bobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida, peptide dan protein merupakan polimer kondensasi asam amino dengan penghilang unsur air dari gugus amino dan gugus karboksil (underwood, 2001).

Hal yang melatar belakangi praktikum ini adalah untuk mengetahui adanya ikatan peptida dengan reaksi biuret dan ninhidrit, untuk mengetahui hal-hal yang dapat merusak protein. Oleh karena itu perlu dilakukan percobaan ini mengingat pentingnya struktur protein.  

       

1.2  Tujuan

-          untuk mengetahui adanya ikatan peptida dengan menggunakan pereaksi biuret dan ninhidrin.

-          Untuk mengetahui adanya asam amino dengan menggunakan pereaksi biuret dan ninhidrin.

-          Untuk membuktikan dan mengetahui hal–hal yang dapat mendenaturasi protein (merusak protein).

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Kesetimbangan asam-basa merupakan suatu topik yang sangat penting dalam kimia dan bidang-bidang lainnya yang mempergunakan kimia seperti, biologi, kedokteran, dan pertamina. Titrasi yang melibatkan asam dan basa dipergunakan secara luas dalam pengendalian analitik banyak produk komersial, dan dan penguraian asam dan basa mempunyai pengruh yang penting atas proses-proses metabolisme dalam sel hidup. Kesetimbangan asam basa, yang dibahas dalam kuliah-kuliah kimia analitik, menawarkan mahasiswa yang tidak berpengalaman suatu kesempatan untuk memperluas pemahaman mereka mengenai kesetimbangan kimia dan memperoleh keyakinan dalam menerapkan pemahaman ini pada berbagai macam masalah (underwood, 2001).

Asam amino adalah molekul biologis yang penting yang berperan sebagai blok pembangun untuk peptid atau protein. Asam ini mempunyai struktur umum:

Dimana “R” adalah sebuah gugus organik yang berbeda dalam setiap asam amino. Perhatikan bahwa grup NH₂ terkait oleh atom kerbon yang berbatasan dengan grup CO₂H, untuk alasan ini molekul-molekul ini disebut asam amino alfa. Ada 20 jenis asam amino yang telah teridentifikasi sebagai unit-unit dalam protein tumbuhan dan hewani yang paling penting (underwood, 2001).

Karena alasan asam amino mengandung baik gugus asam maupun basa, asam ini bersifat amfoter dan cenderung untuk melakukan pemindahan proton dari gugus CO₂H ke NH_2­:

Kesetimbangan cenderung berupa ion dipolar, yang disebut ion zwitter (underwood, 2001).

Dalam larutan asam kuat (PH rendah), asam amino terprotonasi dan molekulnya bermuatan lebih positif. Dalam larutan basa kuat (PH tinggi), molekulnya kehilangn proton dan bermuatan lebih negatif. Pada beberapa PH sedang, yang disebut titik isoelektrik, molekulnya untuk bermuatan (underwod, 2001).

ALKOLOID

Banyak senyawa organik kompleks berupa basa-basa lemah yang mengandung nitrogen muncul di ala mini. Beberapa dari molekul ini memperagakan aktivitas biologis tertentu dalam manusia, dan banyak juga yang telah terbukti sebagai bahan farmasi yang ampuh. Beberapa darinya adalah obat-obat adiktif yang membuat kecanduan yang telah mengakibatkan banyak masalah untuk masyarakat. Senyawa ini terkadang dinamakan alkaloid, biasanya mengandung minimal satu lingkaran hetero siklik. Struktur-struktur dari beberapa senyawa yang menarik digambarkan dibawah ini:

 

 

Koniin (coniine) muncul pada cemara beracun, yang ekstraknya dilaporkan telah membunuh Socrates. Nikotin mewakili sekitar 75% dari kandungan alkaloid dalam tembakau, kokain didapat dari dedaunan semakcoca. Konsentrasi dari spesies H₂A⁺, HA, dan A^- dapat dihitung dengan metode yang dibahas. H₂A⁺ dapat di titrasi seperti asam diprotik lainnya, dan perhitungan dari PH adalah sama seperti yang telah dibahas. Secara umum, nilai PKa¹ dari konjugat asam, H₂A⁺ berada dalam skala sekitar 2 sampai 5, dan perubahan yang mencakup besar dari PH ini muncul pada titik ekuivalen pertama. Nilai dari PKa² biasanya dalam skala8 samapai 11dan perubahan PH pada titrasi ini tidak layak untuk tujuan analisis ini (underwood, 2001).

Glisina sendiri adalah sebuah asam monoprotik dengan PKa sebesar 9,87. Kurva titrasi dari asam ini tergambar, dimana terlihat bahwa titik akhirnya tidaklah tajam. Alamnina (R = CH₃) juga merupakan asam monoprotik (PKa = 9,9) dan kurva titrasinya akan mempunyai bentuk yang sama seperti glisina, garam dari alanina, dan hidroklorida :

 

(yang disebut konjugat asam, H₂A⁺, diatas), adalah sebuah asam diprotik dengan PKa¹ = 2,3 dan PKa² = 9,9. Kurva titrasinya ditunjukkan dalam gambar dimana dapat terlihat bahwa titik akhir pertamanya tajam dan yang kedua tidak (underwood, 2001).

Sejauh ini, hanya asam monoprotik yang merupakan asam yang molekulnya hanya dapat menyumbangkan satu ion hidrogen ke molekul penerima. Asam sulfat adalah contoh yang terkenal dan penting. Asam ini bereaksi dalam dua tahap :

Tahap yang pertama

            H₂SO_4(aq) + H₂O_(l)  H₃O⁺_(aq) + HSO₄^-_(aq)

untuk memberikan ion hidrogen sulfat, dan kemudian :

            HSO₄^-_(aq) + H₂O_(l)  H₃O⁺_(aq) + (SO₄^2-)_(aq)

Yang ditemukan di amerika serikat (selatan). Senyawa ini menyebabkan ketergantungan dan merupakan masalah utama dalam masyarakat sekarang ini. Alkaloid yang ditemukan dalam fugus ergot berasal dari asam lisergat. Dietilamida dari asam lisergat, biasanya disebut LSD, merupakan pembuat halusinasi yang kuat, yagn menghasilkan keadaan kecanduan psikotik yang menyerupai schizophrenia (underwood, 2001).

Perhatikan bahwa semua senyawa ini mengandung minimal satu nitrogen dengan pasangan electron-elektron yang tidsk terikat bersamaan. Kokain mempunyai Kb sebesar 2,6 x 10^-6. Setelah dekstrasi dari dedaunan CoCa, kokain akan diisolasi dengan menambahkan asam klorida untuk membentuk sebuah bubuk Kristal, kokain hidroklorida. Dalam bentuk ini kokain di kapalkan ke Negara amerika selatan (underwood, 2001).

Meskipun titrasi sederhana asam-basa berawal pada jaman kuno, metode ini masih dipergunakan untukmenguji kemurnian dari kebanyakan obat, baik obat yang disalah gunakan maupun yang sah, metode lama tidak selalu ditinggalkan ketika yang baru muncul dan titrasi asam-basa, apabila cocok untuk sampelnya, sangat efektif dari segi biaya (underwood, 2001).

Kesetimbangan asam-basa dari asam amino terindikasi dibawah ini untuk asam yang paling mudah, glisina (R=H) :

 

Asam Konjugat

Ion zwitter

N⁺H₃       CH₂CO₂H                  N⁺NH₃         CH₂CO₂^-                                                                        

Basa konjugat (A+)

NH₂          CH₂CO₂^-

                                                     

Asam konjugat H₂A⁺, adalah sebuah asam diprotik, dan terurai sebagai berikut :

H₂A⁺ + H₂O                   H₃O⁺ + HA Ka₁ = [H₃O⁺][HA]      

                            [H₂A⁺]

HA + H₂O                 H₃O⁺ + A^-         Ka₂ = [H₃O⁺][A^-]

                         [HA]

Ion hidrogen sulfat adalah amfoter, yang berarti bahwa basa dalam reaksi pertama (dengan asam konjugat) H₂SO₄ dan asam dalam reaksi kedua (dengan basa konjugat SO₄^-). Dalam ionisasi yang pertama, H₂SO₄, adalah asam kuat, tetapi hasil ionisasinya (HSO₄^-) sendiri hanyalah asam lemah. H₃O⁺ yang dihasilkan dalam larutan H₂SO₄ terutama berasal dari ionisasi yang pertama dan larutan mempunyai PH yang mendekati PH asam kuat mono protik dengan konsentrasi yang sama. Namun dengan demikian, bila larutan ini bereaksi dengan basa kuat kekuatan netralisasinya dua kali dibandingkan asam monoprotik dengan konsentrasi yang sama, karena setiap mol asam sulfat dapat bereaksi dan menetralisasi dua mol ion hidroksida (oxtoby, 1985).

Asam poliprotik lemah terionisasi dalam dua tahap atau lebih, contohnya adalah asam karbonat (H₂CO₃), yang dibentuk dari CO₂ yang tervotasi (air terkarbonasi) dan asam fosfat (H₃PO₄). Asam karbonat dapat memberikan satu ion hydrogen untuk membentuk HCO^-₃ (ion hydrogen karbonat) atau dua ion hydrogen untuk membentuk CO₃^2- (ion karbonat). Asam fosfat terionisasi dalam tiga tahap, masing-masing menghasilkan H₂PO₄^-, HPO₄^2-, dan PO₄^3-(oxtoby, 1985).

H₂CO_3(aq) + H₂O_(l)                        H₃O⁺_(aq) + HCO₃^-_(aq)

Dan

HCO₃^-_(aq) + H₂O_(l)                       H₃O⁺_(aq) + CO₃^2-_(aq)

Dua pengamatan penting dapat dibutuhkan :

1. [H₃O⁺] dalam dua kesetimbangan ionisasi adalah satu jenis dan sama

2. Ka² tetap dalam dikatakan pasti lebih kecil dari pada Ka¹ karena muatan yang tertinggal akibat hilangnya ion hidrogen dalam ionisasi pertama menyebabkan ion hidrogen kedua terikat lebih kuat. Perhitungan kesetimbangan simultan yang lebih tepat mungkin akan rumit, perhitungan ini dapat disederhanakan  

     (oxtoby, 1985).

BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat-alat

-     Tabung Reaksi

-     Pipert Tetes

-     Water Bath

-     Rak Tabung

-     Gelas Kimia

-     Penjepit Tabung

-     Hot Plate

3.1.2 Bahan-bahan

-     Biuret

-     Ninhidrin

-     Telur Ayam

-     Susu Beruang

-     Susu Ultra

-     CuSO₄

-     NaOH

-     Aquades

-     Tissu

3.2 Prosedur Percobaan

3.2.1 Uji Biuret

-          Dipipet 2 tetes CuSO₄.

-          Dimasukkan dalam tabung reaksi.

-          Ditambahkan 2 tetes NaOH, dihomogenkan.

-          Ditambahkan ke dalam campuran tersebut telur ayam.

-          Dilakukan perlakuan yang sama untuk bahan susu beruang dan susu   

      Ultra. 

-     Dikocok, diamati dan dicatat perubahan yang terjadi.

3.2.2 Uji Ninhidrit

- Dipipet 5 tetes telur.

- Dimasukkan dalam tabung reaksi

- Ditambahkan kedalamnya 3 tetes ninhidrit, dihomogenkan

- Dilakukan perlakuan yang sama untuk bahan – bahan susu beruang

      dan susu ultra.

- Dipanaskan dan diamati perubahan yang terjadi.

- Bandingkan pengamatan antara pemanasan dan tanpa pemanasan.

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

NO	Sampel	Biuret	Ninhidrit	Ninhidrit setelahdipanaskan
1	Telur Ayam	+	-	+
2	Susu Beruang	+	-	+
3	Susu Ultra	+	-	+

4.2 Reaksi – reaksi

4.2.1 Reaksi protein (putih telur, telur keong, susu sapi, perasan tahu) dengan biuret.

CuSO₄ + 2NaOH                Na₂SO₄ + Cu(OH)₂

4.2.2 Reaksi Protein + Biuret

                                                                                                         + H₂O

4.2.3 Reaksi Asam amino + Biuret

 

4.2.4 Reaksi Ninhidrit + Asam amino

 

4.3 Pembahasan

            Dalam praktikum ikatan peptida, terdapat pengertian asam amino sesuai dengan namanya terdiri dari gugus asam COOH dan gugus amino (NH₃). Apabila protein dihidrolisis didapatlah asam amino beberapa pada atom karbon alfa (a) yaitu disebelah gugus karboksi:

 

            Suatu protein merupakan biopolimer yang terdiri atas banyaknya asam amino yang berhubungan satu dengan lainnya lewat ikatan amida (peptida) sedangkan ikatan peptida itu terbentuk akibat ikatan amida yang manautkan dua asam amino antara gugus (NH₂) dari asam amino yang satu dengan gugus karbonil (COOH) dari asam amino yang lain. Seperti contoh berikut ini :

 

Asam amino memiliki sifat amfoter yaitu dapat bersifat asam maupun basa. Sehingga bila direaksikan dengan asam maka asam amino akan bermuatan positif (kation) bila direaksikan dengan basa maka asam akan bermuatan negatif (anion).

            Ada beberapa macam asam amino, dibawah ini disebutkan 20 asam amino beserta struktur dari masing – masing asam amino tersebut

1 Glisin                                                          12. Tirosin

                                                                      

2. Alanin                                                        13 Triptofan

 

                                                                        

3. Valin                                                           14. Asam Aspartat

     

4. Leusin                                                         15. Asam Glutamat

                                                                       

5. Iso leusin                                                    16. Asparagina

 

6. Serin                                                            17. Glutamina

                                                                 

7. Treonin                                                        18. Lisina

                                                                 

8. Sistein                                                          19. Arginin

 

                                                                       

9. Metionin                                                      20. Histidina

 

    

10. Prolin

 

11. Fenilalanin

 

Terdapat pengertian dari denaturasi protein merupakan perubahan-perubahan yang dimana disebabkan pekanya protein terhadap panas, tekanan tinggi, alkali, cuka, KI dan asam serta pereaksi-pereaksi lainnya. Denaturasi sering meliputi perubahan-perubahan kimia dalam molekul protein disebabkan rusaknya unsur-unsur hidrogen tertinggi dari protein.

 Dalam praktikum kali ini pembahasan hasil percobaan pertama pada metode biuret yang terjadi pada bahan susu ultra, susu beruang, dan telur ayam. Perubahan warna yang terjadi menjadi biru muda, hal ini disebabkan protein yang terkandung dalam susu ultra, susu beruang, dan telur ayam dapat bereaksi dengan biuret dan hal ini juga membuktikan adanya ikatan peptide (protein).

Dalam percobaan kedua dengan metode ninhidrit tanpa dipanaskan, tidak terjadi reaksi terhadap bahan susu beruang, susu ultra dan telur yang dari padanya fungsi ninhidrit adalah untuk mendeteksi asam amino. Ninhidrit tidak dapat bereaksi dengan protein sebab protein memiliki 2 asam amino yang terhubung.

Dalam praktikum kali ini terdapat fungsi perlakuanyaitu untuk membuktikan bahwa dengan pemanasan dapat menyebabkan terjadinya denaturasi protein. Dalam denaturasi protein, ketika susu ultra, susu beruang, dan telur ayam dipanaskan, protein menjadi rusak, susu ultra, susu beruang dan telur ayam menggumpal karena ikatan peptide pada protein terputus.

Beberapa prinsip percobaan dalam praktikum kali ini yaitu mengidentifikasi asam amino dan protein denganbeberapa pereaksi tertentu yang digunakan melalui beberapa tes yaitu tes biuret dan tes ninhidrin dengan ditandai dengan adanya perubahan warna dan endapan yang menunjukkan bahwa adanya reaksi uji posotif pada asam amino dan protein.

Berikut ini adalah beberapa fungsi reagen dalam praktikum kali ini yaitu :

-          Dalam uji biuret, larutan protein dibuat dengan alkali dengan NaOH ditambah denganCuSO₄, fungsi NaOH adalah untuk mencegah endapan Cu(OH)₂, sedangkan CuSO₄ berfungsi sebagai donor Cu ²⁺.

-          Fungsi penambahan biuret untuk mendeteksi adanya protein dalam larutan.

-          Fungsi penambahan ninhidrin untuk mendeteksi adanya asam amino pada larutan

Terdapat faktor kesalahan dalam praktikum kali ini terdapat dalam ikatan peptide yaitu :

-          Kesalahan praktikan dalam menambahkan larutan sehingga terjadi reaksi yang salah.

-          Bahan percobaan yang telah tercampur larutan lainnya sehingga hasil yang didapat tidak maksimal.    

BAB 5

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

            Dari percobaan Kimia Dasar II tentang Ikatan Peptida yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :

-          Untuk mengetahui adanya ikatan peptida digunakan protein dan asam amino dengan pereduksi ninhidrin dan biuret. Reaksi protein (susu sapi, putih telur, telur keong dan perasan tahu dengan biuret bereaksi membuktikan adanya ikatan peptida dengan ninhidrin tidak. Reaksi asam amino (serin dan alanin) dengan biuret tidak bereaksi karenakeduanya asam amino.

-          Untuk mengetahui adanya asam amino sigunakan pereaksi ninhidrin dan biuret : susu ultra, susu beruang dan putih telur denganuji ninhidrit tidak berhasil, hal ini membuktikan bahwa tidak adanya asam amino.

-          Hal - hal yang dapat mendenaturasi protein adalah

a.       Ketika adanya penambahan asam kuat.

b.      Protein (susu sapi)(putih telur) menjadi rusak.

c.       Ketika dilakukan pemanasan protein menjadi rusak karena ikatan peptida terputus.

5.2 Saran

            Dalam protein pembuktian asam amino baiknya menggunakan jenis–jenis asam amino lainnya, seperti fenil alanin dan firotesin.

DAFTAR PUSTAKA

Harjadi,w.1986.Ilmu Kimia Analitik.Jakarta:Erlangga

Underwood,1984.Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Keempat.Jakarta:Erlangga

W,Oxtoby.David.Hp,Gills.norman.H.Nachtrieb.2001.Prinsip-prinsipKimia Modern Jilid 1 edisi ke empat.Jakarta:Erlangga