REAKSI-REAKSI SPESIFIKASI PADA PROTEIN

APA ITU PROTEIN….?

Protein terdapat di dalam semua system kehidupan dan merupakan suatu komponen seluler utama yang menysusun sekitar setengah dari berat kering sel. Setiap sel mengndung ratusan protein yang berbeda-beda dan tiap jenis sel mengandung beberapa protein yang khas bagi sel tersebut. Sebagian besar protein disimpan di dalam jaringan otot dasn beberapa  organ tubuh lainnya, sedangkan sisanya terdapat didalam darah. Protein tersusun atas asam-asam alfa amino, susunan kimianya mengandung unsure-unsur seperti yang terdapat dalam asam alfa amino penyusunnya, yaitu karbon, oksigen, hydrogen, nitrogen. Asam-asam kuat yang ditambahkan ke larutan protein menyebabkan suatu denaturasi irreversibel protein. selain penambahan asam-asam kuat dapat juga dilakukan penambahann logam, penambahan alkohol dan melakukan pengocokan terhadap larutan protein sehingga menyebabkan protein itu terdenaturasi . Pada umumnya asam amino diperoleh sebagai hasil hidrolisis protein, baik menggunakan enzim maupun dengan menggunakan asam. Salah satu sumber protein yang di akan diuji dalam laboratorium adalah albumin atau putih telur. Telur merupakan bahan makanan yang umum dikonsumsi oleh masyarakat yang memiliki kadar protein yang cukup tinggi .

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 organic. Protein adalah molekul penyusun tubuh kita yang terbesar setelah air. Hal ini mengindikasikan pentingnya protein dalam menopang seluruh proses kehidupan dalam tubuh. Dalam kenyataannya, memang kode genetik yang tesimpan dalam rantaian DNA digunakan untuk membuat protein, kapan, dimana dan seberapa banyak. Protein berfungsi sebagai penyimpan dan pengantar seperti hemoglobin yang memberikan warna merah pada sel darah merah kita, bertugas mengikat oksigen dan membawanya ke bagian tubuh yang memerlukan. Selain itu juga menjadi penyusun tubuh, "dari ujung rambut sampai ujung kaki", misalnya keratin di rambut yang banyak mengandung asam amino Cysteine sehingga menyebabkan bau yang khas bila rambut terbakar karena banyaknya kandungan atom sulfur di dalamnya, sampai kepada protein-protein penyusun otot kita seperti actin, myosin, titin, dsb. Kita dapat membaca teks ini juga antara lain berkat protein yang bernama rhodopsin, yaitu protein di dalam sel retina mata kita yang merubah photon cahaya menjadi sinyal kimia untuk diteruskan ke otak. Masih banyak lagi fungsi protein seperti hormon, antibodi dalam sistem kekebalan tubuh, dll.

FUNGSI PROTEIN

·         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 itu beberapa protein juga mengandung unsur-unsur lain, terutama P, Fe, Zi dan Cu 

·         Fungsi protein ditentukan oleh konformasinya, atau pola lipatan tiga dimensinya, yang merupakan pola dari rantai polipeptida. Beberapa protein, seperti keratin rambut dan bulu, berupa serabut, dan tersusun membentuk struktur linear atau struktur seperti lembaran dengan pola lipatan berulang yang teratur. Protein lainnya seperti kebanyakan enzim, terlipat membentuk konformasi globuler yang padat dan hampir menyerupai bentuk bola. Konformasi akhir bergantung pada berbagai interaksi yang terjadi 

·         Peran dan aktivitas protein dalam proses biologis antara lain sebagaikatalis enzimatik, bahwa hampir semua reaksi kimia dalam  system  biologi dikatalis oleh makromolekul yang disebut enzim yang merupakan satu jenis protein. Sebagian reaksi seperti hidrasi karbondioksida bersifat sederhana, sedangkan reaksi lainnya seperti replikasi kromosom sangat rumit. Enzim mempunyai daya katalitik yang besar,  urnumya meningkatkan kecepatan reaksi sampai jutaan kali.

·         Peran lainnya dari protein dalam sistem biologi adalah sebagai transport dan penyimpanan. Contohnya transport oksigen dalam eritrosit oleh hemoglobin dan rnioglobin yakni sejenis protein yang mentransport oksigen dalam  otot. Selain itu terdapat beberapa jenis protein lainnya seperti filament yang berfungsi dalam koordinasi gerak, protein fibrosa yang berfungsi untuk menjaga ketegangan kulit dan tulang, protein kolagen yang merupakan komponen serat utama dalam kulit, tulang, tendon, tulang rawan dan gigi; antibodi merupakan protein yang sangat spesifik dan dapat mengenal serta berkombinasi dengan benda asing seperti virus, bakteri dan sel yang berasal dari organisme lain, membangkitkan dan menghantar impuls sara£ Respons sel saraf terhadap rangsang spesifik diperantarai oleh protein reseptor, misalnya rodopsin suatu protein yang sensitif terhadap cahaya yang ditemukan pada sel batang retina. Protein reseptor yang dapat dipicu oleh molekul kecil spesifik seperti asetilkolin yang berperan dalam transmisi impuls saraf pada sinap yang menghubungkan sel-sel saraf dan pengaturan perturnbuhan dan diferensiasi.

SIFAT DARI PROTEIN

·         Protein bersifat amfoter, yaitu dapat bereaksi dengan larutan asam maupun basa sebagian ada yang mudah larut dan ada pula yang sukar larut. namun semua protein tidak larut  dalam pelarut lemak seperti eter dan kloroform. apabila protein dipanaskan atau ditambah etanol absolute, maka protein akan menggumpal (terkoagulasi). Hal ini disebabkan  etanol menarik mantel air yang melingkupi molekul-molekul protein 

·         Pada umumnya, protein sangat peka terhadap pengaruh-pengaruh fisik dan kimia, sehingga mudah mengalami perubahan bentuk perubahan atau modifikasi pada struktur molekul protein disebut denaturasi. Hal-hal yang dapat menyebabkan terjadinya denaturasi adalah panas, PH, tekanan, aliran listrik, dan adanya bahan kimia seperti urea, alkohol atau sabun. Proses denaturasi kadang berlangsung secara reversible, tetapi adapula yang irreversible, tergantung pada penyebabnya. protein yang mengalami denaturasi akan menurunkan aktivitas biologinya dan berkurang kelarutannya, sehingga mudah mengendap  

REAKSI-REAKSI UNTUK MENGIDENTIFIKASI PROTEIN ANTARA LAIN :

·         Reaksi sakaguci

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.

·         Reaksi Xantoprotein

Larutan asam nitrat pekat ditambahkan dengan hati-hati ke dalam larutan protein. Setelah dicampur terjadi endapan putih yang dapat berubah menjadi kuning apabila dipanaskan. Reaksi yang terjadi adalah nitrasi pada inti benzena yang terdapat pada molekul protein. Jadi reaksi ini positif jika mengandung tirosin, fenil alanin  dan triptofan.

·         Reaksi Hopkins-Cole

Triptofan dapat berkondensasi dengan beberapa aldehida dengan bantuan asam kuat dan membentuk senyawa yang berwarna. Larutan protein yang mengandung triptofan dapat direasikan dengan pereaksi Hopkins-Cole yang mengandung asam glioksilat. Reaksi Hopkins-Cole memberi hasil positif khas untuk gugus indol dalam protein.

CONTOH REAKSI PADA PROTEIN
Sedangkan dalam sel hewan, protein memiliki peranan yang penting juga sebagai dinding sel. Protein merupakan polimer asam amino didalam ikatan peptida.

Pada ikatan peptida, protein berperan sebagai polimer dari asam amino

Ikatan peptida:

terjadi karena adanya pengambilan OH dari gugus karboksilat dengan H dari gugus amino. Polipeptida merupakan sebutan bagi ikatan peptida dalam jumlah banyak. Polimer kondensasi adalah proses terjadinya penguran zat dalam hal ini yaitu air yang diakibatkan adanya polimerisasi.
Ada beberapa reaksi yang biasanya digunakan untuk melakukan identifikasi terhadap protein, diantaranya yaitu:
1. Reaksi buret dimana digunakan untuk menunjukkan adanya ikatan peptida.
2. Reaksi xantoproteat dimana digunakan untuk menunjukan adanya asam amino pada inti benzena.

a.    Denaturasi
Denaturasi protein merupakan suatu proses perubahan struktur molekul tanpa adanya pemutusan ikatan kovalen. Dalam proses ini, terjadi pemecahan ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik, ikatan garam dan terbukanya lipatan molekul protein. Ada dua macam denaturasi, yaitu pengembangan rantai peptida dan pemecahan protein menjadi unit yang lebih kecil tanpa disertai pengembangan molekul ikatan.
b.   Reaksi Maillard
Reaksi antara protein dengan gula pereduksi merupakan sumber utama menurunnya nilai gizi protein pangan selama pengolahan dan penyimpanan. Reaksi maillard ini dapat terjadi pada waktu pembuatan (pembakaran) roti, produksi breakfast cereals (serpihan jagung, beras, gandum, dll), dan pemanasan daging terutama bila terdapat bahan pangan nabati. Pada pembakaran roti, kehilangan zat gizi yang cukup besar tersebut terutama terjadi pada bagian yang berwarna coklat (crust) karena terjadinya reaksi dengan gula pereduksi yang dibentuk selama proses fermentasi tetapi tidak habis digunakan oleh khamir dari ragi roti.
c.    Pengolahan panas yang tinggi
Pada pengolahan dengan menggunakan panas yang tinggi, protein akan mengalami beberapa perubahan. Perubahan-perubahan ini termasuk rasemisasi, hidrolisis, desulfurasi, dan deamidasi. Kebanyakan perubahan kimia ini bersifat ireversibel, dan beberapa reaksi dapat menghasilkan senyawa toksik.
PERMASALAHAN
1. Komponen utama protein suatu merupakan karbohidrat, jelaskan mengapa karbohidrat sebagai komponen utamanya?
2.  Bagaimanakah cara mengidentifikasi adanya protein dalam bahan makanan?
3. Mengapa protein yang mengalami denaturasi menjadi kehilangan fungsu biologisnya?