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 amina molekul
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 kimia organik.
e)
Asam Amino
Jawab :
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.
f)
Peptida
Jawab :
Peptida merupakan
molekul yang terbentuk dari dua atau lebih asam amino. Peptida
terdapat pada setiap makhluk hidup dan berperan pada beberapa aktivitas biokimia. 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
|
-
1. Asam aspartat
-
2. 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 :
