maam kegunaan protein

1.  Tinjauan Umum Protein & Asam Amino
Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani yang berarti “yang paling utama”) adalah senyawa organikkompleks 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 selmakhluk hidup dan virus. (Wikipedia, 2010)
Protein merupakan komponen utama dalam semua sel hidup , baik tumbuhan Maupun hewan.Pada sebagian besar jaringan tubuh.Protein merupakan komponen terbesar setelah air. Kira-kira lebih dari 50% berat kering selterdiri atas protein.Protein adalah senyawa organic kompleks yang terdiri atas unsur-unsur karbon (50-55%), Hidrogen (±7%),  Oksigen(±13%), dan Nitrogen (±16%). Banyak pula protein yang mengandung belerang (S) dan Fosfor (P) dalam jumlah sedikit (1-2%). Ada beberapa protein lainnya mengandung unsur logam seperti tembaga dan besi. (Winarno, 1982).
2.  Peranan dan Fungsi Protein di Dalam Tubuh
Di dalam tubuh, protein mempunyai peranan yang sangat penting. Fungsi utamanya sebagai zat pembangun atau pembentuk struktur sel. misalnya untuk pembentukan kulit, otot, rambut, membran sel, jantung, hati, ginjal,dan beberapa organ penting lainnya. Kemudian,terdapat pula protein yang mempunyai fungsi khusus, yaitu protein yang aktif. Beberapa diantaranya adalah enzim yang berperan sebagai biokatalisator,hemoglobin sebagai pengangkut oksigen, hormon sebagai pengatur metabolisme tubuh dan antibody untuk mempertahankan tubuh dari serangan penyakit. Kekurangan protein dalam waktu lama dapat mengganggu berbagai proses metabolisme di dalam tubuh serta mengurangi daya tahan tubuh terhadap serangan penyakit. (Winarno, 1982).
3.  Sumber Protein
Protein dalam tubuh manusia diperoleh dari bahan makanan,baik yang berasal dari hewan maupun tumbuhan. Protein yang berasal dari hewan disebut protein hewani, sedangkan yang berasal dari tumbuhan disebut protein nabati.
Sumber protein dari beberapa bahan makanan adalah daging,telur,susu,ikan,beras,kacang,dan buah-buahan. Protein dalam makanan yang dikonsumsi manusia akan dipecah menjadi asam-asam amino dalam proses pencernaan dengan dibantu oleh enzim seperti pepsin dan tripsin.
Asam–asam amino yang dihasilkan kemudian diserap oleh usus dan dibawa darah ke hati  atau didistribusikan ke jaringan-jaringan yang membutuhkan. Selain untuk pembentukan sel-sel tubuh,protein dapat pula digunakan sebagai bahan bakar apabila keperluan energi tubuh kita terpenuhi oleh karbohidrat dan lemak. (Riawan,1990).
4.  Struktur Protein
Secara kimiawi, protein merupakan senyawa polimer yang tersusun atas satuan asam-asam amino sebagai monomer-nya. Asam-asam amino terikat  satu sama lain melalui ikatan peptida, yaitu ikatan antara gugus karboksil (-COOH) asam amino yang satu dengan gugus amino (-NH2) dari  asam amino yang lain dengan melepaskan satu molekul air, peptida yang terbentuk atas dua asam amino disebut dipeptida. Sebaliknya, peptide yang terdiri atas tiga, empat, atau lebih asam amino masing-masing disebut tripeptida, tetra peptide, dan seterusnya. (Amstrong, 1995)
Protein adalah suatu polipeptida yang memiliki kira-kira 100 sampai 1.800 atau lebih residu asam amino. Protein alamiah memiliki 20 jenis asam amino. Untuk setiap protein tertentu, urutan  dan jenis-jenis asam amino yang menyusunnya sangat spesifik. Suatu protein yang hanya tersusun atas asam amino dan tidak mengandung gugus kimia lain disebut protein sederhana. Contohnya enzim ribonuklease dan khimotripsinogen. Namun, banyak protein yang mengandung bahan lain selain asam amino seperti derivat vitamin, lipid, atau karbohidrat. Protein disebut protein konjugasi. Bagian yang bukan asam amino dari jenis protein lain disebut gugus prostetik. Contohnya, lipoprotein mengandung lipid dan glikoprotein mengandung gula. (Amstrong,1995).
5.  Klasifikasi Protein
Berdasarkan struktur molekulnya, protein dapat dibagi menjadi dua golongan utama,yaitu:
Protein globuler, yaitu protein berbentuk bulat atau elips dengan rantai polipeptida yang berlipat. Umumnya, protein globuler larut dalam air, asam, basa, atau etanol. Contoh: albumin, globulin, protamin, semua enzim dan antibodi.
Protein Fiber, yaitu protein berbentuk serat atau serabut dengan rantai polipeptida memanjang pada satu sumbu. Hampir semua protein fiber memberikan peran struktural atau pelindung. Protein fiber tidak larut dalam air, asam, basa, maupun etanol. Contoh: keratin pada rambut, kalogen pada tulang rawan, dan fibroin pada sutera.(Winarno, 1982)
6.  Sifat-Sifat Protein
Berat molekul protein sangat besar, ribuan sampai jutaan, sehingga merupakan suatu makromulekul. seperti senyawa polimer lain (misalnya: pati), protein dapat pula dihidrolisis oleh asam, basa, atau enzim tertentu dan menghasilkan campuran asam-asam amino. (Amstrong, 1995)
Sifat fisik kimia protein berbeda satu sama lain, tergantung pada komposisi dan jenis asam amino penyusunnya. sebagian besar protein bila dilarutkan dalam air akan membentuk dispersi koloidal dan tidak dapat berdifusi bila dilewatkan melalui membran semipermeabel. Beberapa protein mudah larut dalam air, tetapi ada juga yang sukar larut. Namun, semua protein tidak dapat larut dalam pelarut organik seperti eter, kloroform, atau benzena. (Winarno, 1982)
Pada umumnya, protein sangat peka terhadap pengaruh-pengaruh fisik dan zat kimia, sehingga mudah mengalami perubahan bentuk.  Perubahan atau modifikasi pada struktur molekul protein di sebut denaturasi. Hal-hal yang menyebabkan terjadinya denaturasi adalah: panas, pH, tekanan, aliran listrik, dan adanya bahan kimia seperti urea, akohol, atau sabun. Proses denaturasi kadang berlangsung secara reversible, tetapi ada pula yang irreversible, tergantung pada penyebabnya. Protein yang mengalami denaturasi akan menurunkan aktivitas biologinya dan berkurang kelarutannya, sehingga mudah mengendap. Molekul protein mempunyai gugus amino (-NH2) dan gugus karboksilat       (-COOH) pada ujung-ujung rantainya. Hal ini menyebabkan protein mempunyai banyak muatan (polielektrolit) dan bersifat amfoter, yaitu dapat bereaksi dengan asam dan basa. Dengan larutan asam atau ph rendah, gugus amino pada protein akan bereaksi dengan ion H+. Sehingga protein bermuatan positif. Sebaliknya, dalam larutan basa gugus karboksilat bereaksi dengan ion OH- sehingga protein bermuatan negative. Adanya muatan pada molekul protein menyebabkan protein bergerak di bawah pengaruh medan listrik. (Winarno, 1982)
Setiap jenis protein dalam larutan mempunyai pH tertentu yang disebut titik isoelektrik (TI). Pada pH isoelektrik (pI), molekul protein mempunyai muatan positif dan negatif yang sama, sehingga saling menetralkan atau bermuatan nol. Akibatnya, protein tidak bergerak di bawah pengaruh medan listrik. Pada titik isoelektris, protein akan mengalami pengendapan (koagulasi) paling cepat dan prinsip dapat digunakan untuk pemisahan atau pemurnian suatu protein. (Winarno, 1982).
7.  Denaturasi Protein
Kebanyakan protein hanya berfungsi aktif biologis pada daerah pH dan suhu yang terbatas. Jika pH dan suhu berubah melewati batas-batas tersebut, protein akan mengalami denaturasi. Karena enzim juga merupakan suatu protein, maka jika terjadi denaturasi, enzim akan kehilangan aktivitas biologisnya. Dalam hal ini ikatan peptida tidak berubah yang berubah adalah bentuk lipatannya. Proses kembali ke bentuk asal setelah terjadi denaturasi disebut renaturasi. Untuk pengembalian ini tidak diperlukan bahan kimia, biasanya terjadi karena perubahan pH atau suhu.( Winarno, 1982)
8.  Pengertian Asam Amino
Asam amino ialah asam karboksilat yang mempunyai gugus amino. Asam amino yang terdapat sebagai komponen protein mempunyai gugus – NH2 (amina) pada atom karbon α dari posisi gugus –COOH (gugus fungsional karboksil). 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.
9.  Struktur Asam Amino    
Struktur asam α-amino, dengan gugus amina di sebelah kiri dan gugus karboksil di sebelah kanan. Struktur asam amino secara umum adalah satu atom C yang mengikat empat gugus: gugus amina (NH2), gugus karboksil (COOH), atom hidrogen (H), dan satu gugus sisa (R, dari residue) atau disebut juga gugus atau rantai samping yang membedakan satu asam amino dengan asam amino lainnya. (Wikipedia, 2010)
Atom C pusat tersebut dinamai atom Cα (“C-alfa”) sesuai dengan penamaan senyawa bergugus karboksil, yaitu atom C yang berikatan langsung dengan gugus karboksil. Oleh karena gugus amina juga terikat pada atom Cα ini, senyawa tersebut merupakan asam α-amino.Asam amino biasanya diklasifikasikan berdasarkan sifat kimia rantai samping tersebut menjadi empat kelompok. Rantai samping dapat membuat asam amino bersifat asam lemah, basa lemah, hidrofilik jika polar, dan hidrofobik jika nonpolar.
Suatu asam amino-α terdiri atas:
Atom C α. Disebut α karena bersebelahan dengan gugus karboksil (asam).
Atom H yang terikat pada atom C α.
Gugus karboksil yang terikat pada atom C α.
Gugus amino yang terikat pada atom C α.
Gugus R yang juga terikat pada atom C α.
11. Klasifikasi Asam Amino
Asam Amino memiliki sekitar 20 jenis yang terklasifikasi pada jenis asam amino esensial, asam amino, non esensial.
Asam Amino Esensial
Asam amino esensial adalah asam amino yang harus di datangkan dari luar tubuh manusia karena sel-sel tubuh tidak dapat mensintesisnya. Asam-asam amino tersebut sebagian besar hanya dapat disintesis di dalam sel-sel tumbuhan, sebab untuk sintesisnya diperlukan senyawa nitrat organik. Kekurangan satu saja asam amino akan mengganggu sintesis protein.
Asam amino esensial terdiri atas isoleusin, leusin, lisin, metionin, fenilalanin, treonin, valin, triptofan. Arginin dan histidin esensial pada anak-anak.
Asam Amino Non esensial
Asam amino non esensial adalah asam amino yang dapat disintesis di dalam tubuh manusia dengan bahan baku lainnya. Asam amino non esensial terdiri atas alanin, asparagin, asam aspartat, asam glutamat, glutamin, prolin.
Namun, selain itu, beberapa ahli juga membagi asam aminoini menjadi 3 golongan yaitu ditambah dengan asam amino semi esensial dengan pengertian asam amino yang dapat menghemat pemakaian beberapa asam amino esensial. Beberapa diantaranya yaitu sistin, glisin, serin, tirosin. (http://jejaringkimia.blogspot.com)

12. Reaksi Identifikasi Protein dn Asam Amino
Uji kualitatif yang menujukkan reaksi khas pada protein antara lain, yaitu :
Reaksi Biuret
Biuret adalah senyawa dengan dua ikatan peptida yang terbentuk pada pemanasan dua mulekul urea. Ion Cu2+dari pereaksi Biuret dalam suasana basa akan berekasi dengan polipeptida atau ikatan-ikatan peptida yang menyusun protein membentuk senyawa kompleks berwarna ungu atau violet. Reaksi ini positif terhadap dua buah ikatan peptida atau lebih, tetapi negatif untuk asam amino bebas atau dipeptida. (Jalip, I.S., 2008)
Pada uji biuret, ketika beberapa tetes larutan CuSO4 yang sangat encer ditambahkan pada alkali kuat dari peptide atau protein dihasilkan warna ungu, adalah test yang umum untuk protein dan diberikan oleh peptida yang berisi dua atau lebih rantai peptida. Biuret dibentuk dengan pemanasan urea dan mempunyai struktur mirip dengan struktur peptida dari protein : NH2 – CO – NH – CO – NH2
Reaksi Xanthoprotein
Protein mengandung asam amino berinti benzen, jika ditambahkan asam nitrat pekat akan mengendap dengan endapan berwarna putih yang dapat berubah menjadi kuning sewaktu dipanaskan. Senyawa nitro yang terbentuk dalam suasana basa akan terionisasi dan warnanya akan berubah menjadi lebih tua atau jingga. Reaksi ini didasarkan pada uji nitrasi inti benzena yang terdapat pada molekul protein menjadi senyawa nitro yang berwarna kuning.
Reaksi Ninhidrin
Semua asam amino, atau peptida yang mengandung asam amino bebas akan bereaksi dengan ninhidrin membentuk senyawa kompleks berwarna biru-ungu. Namun, prolin dan hidroksiprolin menghasilkan senyawa berwarna kuning
Ninhidrin bereaksi dengan asam amino bebas dari protein menghasilkan warna biru. Reaksi ini termasuk yang paling umum dilakukan untuk analisa kualitatif protein dan produksi hasil hidrolisisnya. Reaksi ninhidrin dapat pula dilakukan terhadap urin untuk mengetahui adanya asam amino atau untuk mengetahui adanya pelepasan protein pada tubuh manusia.
Uji Unsur S
Metionin bersama dengan sistein adalah asam amino yang memiliki atom sulfur. Asam amino ini penting dalam sintesis protein (dalam proses transkripsi yang menerjemahkan urutan basa nitrogen di DNA untuk membentuk RNA karena kode untuk metionin sama dengan kode awal / start untuk suatu rangka DNA). Biasanya metionina awal ini tidak akan terikut dalam protein yang kelak terbentuk karena dibuang dalam proses pasca transkripsi. Asam amino ini bagi manusia bersifat esensial sehingga harus dipasok dari bahan pangan. Sumber utama metionina adalah buah-buahan, danging (ayam, sapi, ikan), sayuran (brokoli, bayam, bawang putih, jagung), susu (susu murni, beberapa jenis keju), serta kacang-kacangan (kapri, kacang mete, kacang merah, tahu, tempe). Biosintesis metionina dilakukan oleh tumbuhan dan mikrobia mengunakan asam aspartat dan sistein sebagai bahan baku (sistein juga dibuatdari metionina, suatu proses dapat balik). (Wikipedia, 2009)
Sisteina merupakan asam amino non esensial bagi manusia yang memiliki atom S, bersama-sam dengan metionin. Atom S terdapat pada gugus tiol (dikenal juga sebagai sulfihidril atau merkaptan). Karena memilki atom S, sistein menjadi sumber utama dalam sintesis senyawa-senyawa biologis lain yang mengandung belerang. Sistein dan metionin pada protein juga berperan dalam menentukan konformasi protein karena adanya ikatan hydrogen pada gugus tiol. Sisteina mudah teroksidasi oleh oksigen dan membentuk sistin, senyawa yang terbentuk dari dua melekul sisteina yang berikatan pada atom S masing-masing. Reaksi ini melepas satu molekul air (reaksi dehidrasi). (Wikipedia, 2009)
Identifikasi sulfur memiliki tujuan mengidentifikasi asam amino yang mengandung gugus S (sistein dan protein). Dasarnya, protein yang mengandung unsur S dapat ditujukkan dengan kertas timbal (II).asetat. NaOH mengubah S organik menjadi S anorganik. Pb-asetat sebagai donor Pb2+..
PRINSIP
Uji Biuret
Protein memiliki ikatan peptida yang dapat bereaksi dengan ion Cu2+  dalam suasana basa membentuk senyawa kompleks berwarna ungu. Reaksi ini positif terhadap ikatan peptida yang jumlahnya ≥ 2.
Uji Xantoprotein
Asam amino yang mengandung inti aromatik bila dipanaskan dengan HNO3 pekat membentuk derivate nitro bewarna kuning. Garam dan derivate nitro tersebut bewarna jingga.
Uji Ninhidrin
Ninhidrin bereaksi dengan gugus alfa amino pada pH 4-8, menghasilkan senyawa bewarna ungu. Kecuali pada asam amino prolin dan hidroksi prolin menghasilkan warna kuning.
Uji Sulfida
Sulfida pada asam amino bila direaksikan dengan Pb-asetat maka akan membentuk PbS berupa endapan kuning sampai hitam bergantung pada banyaknya sulfida.


sumber Ojo GuYu: Dasar Teori Uji Protein
http://ojoguyu.blogspot.com/2013/04/dasar-teori-uji-protein_9.html