SOAL LATIHAN KARAKTERISTIK DAN ANALISIS ASAM AMINO-PROTEIN
1. Jelaskan defenisi beberapa istilah berikut :
a) Ikatan peptide
Jawab :
Ikatan peptida merupakan ikatan yang terbentuk ketika atom karbon pada gugus karboksil suatu molekul berbagi elektron dengan atom nitrogen pada gugus aminamolekul lainnya. ikatan peptida hanya terdapat pada protein.
b) Asam Amino N-Ujung Polipeptida
Jawab :
Asam Amino N-Ujung Polipeptida adalah amina pada ujung protein yang terikat secara kovalen yang spesifik pada asam amino.
c) Energi aktivasi
Jawab :
Energi aktivasi merupakan sebuah istilah yang diperkenalkan oleh Svante Arrhenius, yang didefinisikan sebagai energi yang harus dilampaui agar reaksi kimia dapat terjadi. Energi aktivasi bisa juga diartikan sebagai energi minimum yang dibutuhkan agar reaksi kimia tertentu dapat terjadi. Energi aktivasi sebuah reaksi biasanya dilambangkan sebagai Ea, dengan satuan kilo joule per mol.
d) Enzim
Jawab :
Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimiaorganik.
e) Asam Amino
Jawab :
Asam amino adalah sembarang senyawa organik yang memiliki gugus fungsionalkarboksil (-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.
f) Peptida
Jawab :
Peptida merupakan molekul yang terbentuk dari dua atau lebih asam amino. Peptida terdapat pada setiap makhluk hidup dan berperan pada beberapa aktivitasbiokimia. Peptida dapat berupa enzim, hormon, antibiotik, dan reseptor.
g) Asam Amino Esensial
Jawab :
Asam amino esensial adalah Asam amino yang diperlukan oleh makhluk hidup sebagai penyusun protein atau sebagai kerangka molekul-molekul penting. Ia disebut esensial bagi suatu spesies organisme apabila spesies tersebut memerlukannya tetapi tidak mampu memproduksi sendiri atau selalu kekurangan asam amino yang bersangkutan. Untuk memenuhi kebutuhan ini, spesies itu harus memasoknya dari luar, yaitu lewat makanan.
h) Asam Amino Non-Esensial
Jawab :
Asam amino non esensial adalah asam amino yang bisa berasal dari makanan maupun dibentuk sendiri oleh tubuh bila tubuh membutuhkannya melalui proses metabolisme tubuh.
i) Denaturasi protein
Jawab :
Denaturasi protein merupakan suatu proses dimana terjadi perubahan atau modifikasi terhadap konformasi protein, lebih tepatnya terjadi pada struktur tersier maupun
j) Substrat
Jawab :
Substrat adalah molekul organik yang telah berada dalam kondisi siap/segera bereaksi, karena telah mengandung promoter. Keberadaan katalis akan mempercepat reaksi substrat menuju molekul produk, melalui reaksi kimiawi dengan energi aktivasi rendah yang membentuk senyawa intermediat. Walaupun demikian, tanpa katalis, sebuah substrat akan bereaksi menuju sebuah produk, segera setelah energi aktivasi reaksi kimia yang diarahkan oleh suatu promoter tercapai.
2. Tuliskan stuktur/bagian penyusun suatu enzim!
Jawab :
Enzim merupakan protein (dengan sedikit pengecualian). Setiap enzim mempunyai konformasi yang sangat tepat dan berlainan sebagai hasil dari beberapa tingkatan struktur struktur protein. Oleh karena itu, struktur enzim memiliki kesamaan dengan macam struktur protein.
Terdapat 4 macam struktur enzim yaitu struktur primer, sekunder, tersier dan struktur kuartener.
- Struktur primer adalah rangkaian asam amino pada rantai polipeptida yang menyusun enzim
- Struktur sekunder terbentuk dari ikatan kimia yang lemah seperti pada ikatan hidrogen yang terbentuk di antara atom atom di sepanjang tulang punggung (backbone) rantai polipeptida. Struktur sekunder enzim merupakan interaksi lokal yang menghasilkan pola tiga dimensi berulang. Contoh struktur enzim sekunder adalah alfa heliks dan lembaran berlipat-beta.
- Struktur tersier melibatkan interaksi jarah jauh di antara rantai sisi asam amino. Struktur enzim tersier membentuk globular protein yang sangat akurat.
- Struktur kuartener enzim berhubungan dengan interaksi antara dua atau lebih subunit polipeptida yang berbeda pada sebuah protein fungsional
Dalam struktur enzim, dikenal adanya situs aktif (active site). Pengertian situs aktif adalah daerah terbatas di enzim tempat substrat atau banyak substrat berikatan dan tempat reaksi enzimatik berlangsung. Suatu situs aktif enzim dapat berupa suatu kantung atau galur di dalam molekul enzim.
3. Tuliskan 6 golongan enzim secara berurutan disertai fungsi aktivitasnya!
Jawab :
· Oksidoreduktase yaitu golongan enzim yang mengkatalisis pengambilan atom hidrogen dari suatu senyawa baik dehidrogenase maupun oksidase.
· Transferase yaitu enzim yang mengkatalisis reaksi pemindahan suatu gugus dari suatu senyawa kepada senyawa lain.
· Hidrolase yaitu enzim yang berperan sebagai katalis pada reaksi hidrolisis; baik pemecahan ester, glikosida & peptide.
· Liase yaitu enzim yang mengkatalisis dalam reaksi pemisahan gugus dari suatu substrat (bukan cara hidrolisis) atau sebaliknya.
· Isomerase yaitu enzim yang bekerja pada reaksi perubahan intramolekuler.
· Ligase adalah enzim yang mengkatalisis reaksi penggabungan dua molekul.
4. Tuliskan 5 jenis enzim pencernaan disertai fungsi katalitiknya!
Jawab :
ORGAN
|
JENIS ENZIM PENCERNAAN
|
FUNGSI ENZIM PENCERNAAN
|
Kelenjar air liur
|
Enzim ptialin atau amilase
|
Mencerna amilum menjadi maltose
|
Lambung
|
Pepsin
|
Mengubah protein menjadi pepton
|
Renin
|
Mengubah kaseinogen menjadi kasein
| |
Pankreas
|
Tripsin
|
Mengubah protein menjadi polipeptida
|
Lipase Pankreas
|
Mengemulsikan lemak menjadi asam lemak dan gliserol
| |
Amilase Pankreas
|
Mengubah amilum menjadi disakarida
| |
Karbohidrae Pankreas
|
Mencerna amilum menjadi maltose
| |
Usus halus
|
maltase
|
Mengubah maltose menjadi glukosa
|
laktase
|
Mengubah laktosa menjadi galaktosa dan glukosa
| |
enterokinase
|
Mengubah tripsinogen menjadi tripsin
| |
lipase
|
Mengubah lemak menjadi gliserol dan asam lemak
| |
peptidase
|
Mengubah polipeptida menjadi asam amino
| |
sukrase
|
Mengubah sukrosa menjadi fruktosa dan glukosa
|
5. Jelaskan pengaruh pH dan Suhu terhadap aktivitas enzim.
Jawab :
- Pengaruh suhu
Aktivitas enzim sangat dipengaruhi oleh suhu. Untuk enzim hewan suhu optimal antara 35°C dan 40°C, yaitu suhu tubuh. Pada suhu di atas dan di bawah optimalnya, aktivitas enzim berkurang. Di atas suhu 50°C enzim secara bertahap menjadi inaktif karena protein terdenaturasi. Pada suhu 100°C semua enzim rusak. Pada suhu yang sangat rendah, enzim tidak benar-benar rusak tetapi aktivitasnya sangat banyak berkurang (Gaman & Sherrington, 1994). Enzim memiliki suhu optimum yaitu sekitar 180-230C atau maksimal 400C karena pada suhu 450C enzim akan terdenaturasi karena merupakan salah satu bentuk protein. (Tranggono & Setiadji, 1989).
Suhu yang tinggi akan menaikkan aktivitas enzim namun sebaliknya juga akan mendenaturasi enzim (Martoharsono, 1994). Peningkatan temperatur dapat meningkatkan kecepatan reaksi karena molekul atom mempunyai energi yang lebih besar dan mempunyai kecenderungan untuk berpindah. Ketika temperatur meningkat, proses denaturasi juga mulai berlangsung dan menghancurkan aktivitas molekul enzim. Hal ini dikarenakan adanya rantai protein yang tidak terlipat setelah pemutusan ikatan yang lemah sehingga secara keseluruhan kecepatan reaksi akan menurun (Lee, 1992).
- Pengaruh pH
pH optimal enzim adalah sekitar pH 7 (netral) dan jika medium menjadi sangat asam atau sangat alkalis enzim mengalami inaktivasi. Akan tetapi beberapa enzim hanya beroperasi dalam keadaan asam atau alkalis. Sebagai contoh, pepsin, enzim yang dikeluarkan ke lambung, hanya dapat berfungsi dalam kondisi asam, dengan pH optimal 2 (Gaman & Sherrington, 1994).
Enzim memiliki konstanta disosiasi pada gugus asam ataupun gugus basa terutama pada residu terminal karboksil dan asam aminonya. Namun dalam suatu reaksi kimia, pH untuk suatu enzim tidak boleh terlalu asam maupun terlalu basa karena akan menurunkan kecepatan reaksi dengan terjadinya denaturasi. Sebenarnya enzim juga memiliki pH optimum tertentu, pada umumnya sekitar 4,5–8, dan pada kisaran pH tersebut enzim mempunyai kestabilan yang tinggi (Williamson & Fieser, 1992).
6. Jelaskan pengaruh konsentrasi enzim terhadap aktivitas enzim.
Jawab :
Peningkatan konsentrasi enzim akan meningkatkan kecepatan reaksi enzimatik. Dapat dikatakan bahwa kecepatan reaksi enzimatik (v) berbanding lurus dengan konsentrasi enzim [E]. Makin besar konsentrasi enzim, reaksi makin cepat( Hafiz Soewoto,2000) .
Semakin besar konsentrasi enzim maka makin banyak pula produk yang terbentuk dalam tiap waktu pengamatan. Dari pengamatan tersebut dapat dikatakan bahwa konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan enzim. Dengan bertambahnya waktu, pada tiap konsentrasi enzim pertambahan jumlah produk akan menunjukkan defleksi, tidak lagi berbanding lurus sejalan dengan berlalunya waktu tersebut. Fenomena itu tentu mudah dimaklumi, karena setelah selang beberapa waktu, jumlah substrat yang tersedia sudah mulai berkurang, sehingga dengan sendirinya produk olahan enzim juga akan berkurang. Akan tetapi pada gambar 1 tampak pula dengan jelas, bahwa defleksi tersebut makin jelas dengan makin tingginya konsentrasi enzim. Sebaliknya, pada konsentrasi enzim yang rendah, dalam jangka waktu pengamatan yang sama hubungan waktu dengan jumlah produk yang dihasilkan masih berbanding lurus.
Hubungan antara laju reaksi dengan konsentrasi enzim ternyata berbanding lurus. Jadi, makin besar konsentrasi enzim, maka makin cepat laju reaksi.
Kadang-kadang terjadi penyimpangan dari persamaan ini, sehingga diperoleh garis agak melengkung. Biasanya, penyimpangan ini terjadi jika enzim yang dipelajari tidak dalam keadaan murni, sehingga mungkin terdapat senyawa-senyawa penghambat reaksi dalam jumlah yang sangat kecil. Sebaliknya, penyimpangan juga terdapat dalam sediaan enzim dengan kemurniaan yang tinggi. Dalam keadaan ini, penyimpangan disebabkan oleh senyawa pengaktif (aktivator), misalnya tidak adanya ion tertentu, meskipun ph yang diperlukan sudah dipastikan dengan menggunakan larutan dapar dan tidak hanya sekedar larutan dengan ph yang diperlukan tersebut ( Mohamad Sadikin, 2002 ).
7. Tuliskan dalam bentuk table jenis ikatan yang dilibatkan untuk membentuk stuktur polipeptida/protein primer, sekunder, tersier, dan quarterner.
Jawab :
STRUKTUR POLIPEPTIDA
|
JENIS IKATAN
|
Struktur primer
|
Ikatan peptide
|
Struktur sekunder
|
Ikatan peptide dan ikatan hydrogen
|
Struktur tersier
|
Ikatan peptide, ikatan hydrogen, dan ikatan rantai samping (ion/kovalen)
|
Struktur kuartener
|
Ikatan antara tersier dan tersier
|
8. Isilah titik-titik dalam kolom fungsi protein di bawah ini :
Jawab :
No
|
Fungsi Protein
|
Jenis protein
|
1
|
Penyusun stuktur sel kulit
|
Kolagen
|
2
|
membantu pencernaan dengan memecah molekul kompleks seperti pati dan protein masing-masing, menjadi lebih sederhana, sehingga mereka dapat diserap oleh usus kecil.
|
Enzim amilase dan pepsin
|
3
|
hormon yang merangsang kontraksi selama persalinan. Insulin mengatur glukosa dalam darah.
|
oksitosin
|
4
|
menyimpan besi dan mengontrol jumlah yang hadir besi dalam tubuh manusia.
|
ferritin
|
5
|
membawa oksigen ke paru-paru dan berbagai sel dalam tubuh manusia
|
Hemoglobin
|
6
|
membantu transportasi lipid atau lemak
|
lipoprotein
|
9. Klasfikasikan 20 jenis asam amino ke dalam table golongan rantai samping asam amino berikut ini :
No
|
Golongan Rantai Samping
|
Jenis protein
|
1
|
Asam amino non polar
|
- 1. Glisin
- 2. Alanin
- 3. Valin
- 4. Leusin
- 5. Isoleusin
- 6. Proline
|
2
|
Asam amino polar
|
- 1. Serin
- 2. Threonin
- 3. Sistein
- 4. Metionin
- 5. Asparagin
- 6. Glutamine
|
3
|
Asam amino bersifat asam
|
- Asam aspartat
- Asam glutamat
|
4
|
Asam amino bersifat basa
|
- 1. Lisin
- 2. Arginin
- 3. Histidin
|
5
|
Asam amino aromatik
|
- 1. Fenilalanin
- 2. Tirosin
- 3. Triptofan
|
10. Tuliskan fungsi dari 3 peptida sederhana berikut ini :
a) Insulin
Jawab :
yaitu membuka jalan agar glukosa dapat masuk ke dalam sel untuk menghasilkan energi, menekan produksi gula di hati dan otot, serta mencegah pemecahan lemak sebagai sumber energi.
b) Vasopresin
Jawab :
meningkatkan reabsorbsi air dari tubulus renal kembali ke dalam darah, dan karena itu akan membantu mengatur volume cairan tubuh. Hal tersebut merupakan alas an vasopressin mendapat sebutan lain sebagai hormone antidiuretik.
c) Glukagon
Jawab :
glukagon sangat penting untuk respon tubuh terhadap kekurangan makanan. Misalnya, mendorong penggunaan lemak yang tersimpan untuk energi dalam rangka melestarikan terbatasnya pasokan glukosa.
11. Insulin merupakan suatu peptide yang tersusun atas 2 rantai peptide. Gambarkan struktur molekul pembentukan ikatan peptide rantai A insulin yang tersusun atas 21 jenis asam amino. Kemudian berikan penamaannya.
Jawab :
12. Jelaskan perbedaan reaksi edman dan reaksi sanger
Jawab :
Reaksi sanger adalah reaksi antara gugus α-amino dengan 1-fluoro-2-,4-dinitrobenzena (FDNB). Dalam keadaan basa lemah, FDNB bereaksi dengan α-asam amino menghasilkan derivat 2,4-dinitrofenil atau DNP-asam amino untuk menentukan N-ujung suatu polipeptida sedangkan reaksi edman merupakan reaksi antara α-asam amino dengan fenilisotiosianat yang menghasilkan derivat asam amino feniltiokarbamil. Dalam suasana asam pelarut nitrometana yang terakhir ini mengalami siklisasi membentuk senyawa lingkar feniltuihidantoin. untuk menentukan N-ujung terminal asam amino penyusun suatu polipeptida
13. Jelaskan fungsi reaksi ninhidrin
Jawab :
Reaksi ninhidrin untuk menunjukkan adanya asam amino dalam sampel zat yang diuji.
14. Tuliskan 3 jenis reaksi uji spesifik rantai samping asam amino.
Jawab :
Reaksi Edman Reaksi Sanger Reaksi Dansil Klorida
15. Tuliskan 3 tahapan utama analisis kadar protein metode kjehdal disertai reaksi kimia yang berlangsung dari setiap tahapan.
Jawab :
16. Jelaskan secara singkat prinsip analisis kadar protein dengan metode Lowry.
Jawab :
Metode Lowry merupakan pengembangan dari metode Biuret. Dalam metode ini terlibat 2 reaksi. Awalnya, kompleks Cu(II)-protein akan terbentuk sebagaimana metode biuret, yang dalam suasana alkalis Cu(II) akan tereduksi menjadi Cu(I). Ion Cu+ kemudian akan mereduksi reagen Folin-Ciocalteu, kompleks phosphomolibdat-phosphotungstat, menghasilkan heteropoly-molybdenum blue akibat reaksi oksidasi gugus aromatik (rantai samping asam amino) terkatalis Cu, yang memberikan warna biru intensif yang dapat dideteksi secara kolorimetri.
17. Jika pada suatu analisis protein metode kjehdal ditimbang sampel 1,5 gram. Setelah melalui 3 tahapan utama prosedur diperoleh volume titrasi blanko 0,2 mL dan volume titrasi sampel 5,7 mL. Hitunglah kadar protein dalam sampel!
Jawab :
