DENATURASI PROTEIN

LAPORAN PRAKTIKUM

BIOKIMIA

Acara 2

DENATURASI PROTEIN

Di susun oleh:

Nama : Fitri Ulandari

Nim : 1503035037

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS MULAWARMAN

SAMARINDA

2016

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ................................................................................................ i

DAFTAR TABEL ........................................................................................ ii

BAB I PENDAHULUAN............................................................................ 1

A.LatarBelakang............................................................................................ 1

B.Tujuan........................................................................................................ 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA.................................................................. 4

BAB III METODE PRAKTIKUM.............................................................. 9

A.Bahandanalat............................................................................................. 9

B.Carakerja................................................................................................... 9

BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN....................... 10

A.DataHasilPengamatan................................................................................ 10

B.Pembahasan................................................................................................ 11

BAB V PENUTUP....................................................................................... 13

A.kesimpulan................................................................................................. 13

B.Saran.......................................................................................................... 13

DAFTAR PUSTAKA................................................................................... 14

DAFTAR TABEL

Data HasilPengamatan................................................................................... 10

BAB I PENDAHULUAN

A.Latar Belakang

Organisme hidup memerlukan banyak jenis molekul besar untuk bertahan hidup. Sangat sedikit molekul tersebut menjadi berbagai tujuan seperti protein. Protein adalah molekul besar yang terdiri dari rantai asam amino terlipat. Setiap protein memiliki bentuk unik dan fungsi berdasarkan bentuknya. Sangat mudah untuk berpikir tentang protein sebagai kunci yang cocok dengan membentuk gembok tertentu di sekitar tubuh. Protein berfungsi untuk mempercepat proses biologis, mengenali antibodi, mengatur proses fisiologis, menyediakan struktur, zat transportasi, mengatur gen, dan menanggapi sinyal di dalam dan di luar organisme.

Protein berkisar dalam bentuk ukuran yang kecil seperti insulin yang hanya 51 asam amino ke yang panjang yang sangat besar seperti protein Titin yaitu panjang 26.926 asam amino. Tidak peduli ukuran mereka, mereka harus dilipat menjadi bentuk tertentu agar dapat berfungsi. Kadang-kadang sesuatu yang salah dan menyebabkan protein terkuak. Denaturasi adalah proses dimana protein kehilangan struktur terlipat dan berhenti berfungsi.

Denaturasi adalah sebuah proses di mana protein atau asam nukleat kehilangan struktur tersier dan struktur sekunder dengan penerapan beberapa tekanan eksternal atau senyawa, seperti asam kuat atau basa, garam anorganik terkonsentrasi, sebuah misalnya pelarut organik (cth, alkohol atau kloroform), atau panas. Jika protein dalam sel hidup didenaturasi, ini menyebabkan gangguan terhadap aktivitas sel dan kemungkinan kematian sel. protein didenaturasi dapat menunjukkan berbagai karakteristik, dari hilangnya kelarutan untuk agregasi komunal. Denaturisasi dalam pengertian ini tidak digunakan dalam penyusunan bahan kimia industri alkohol didenaturasi.

Ketika makanan dimasak, beberapa protein akan ter denaturasi. Inilah sebabnya mengapa telur rebus menjadi keras dan daging dimasak menjadi lebih padat.

Sebuah contoh klasik, denaturasi protein putih telur. Saat baru dari telur, putih telur berwujud transparan dan cair. Memasak putih telur membuatnya menjadi buram, membentuk sebuah massa padat yang saling berhubungan. Transformasi yang sama dapat dilakukan dengan suatu bahan kimia yang bersifat men-denaturasi. Menuangkan putih telur ke dalam gelas kimia aseton juga akan mengubah putih telur buram dan padat.

Protein didenaturasi dapat menunjukkan berbagai karakteristik, dari hilangnya kelarutan untuk agregasi komunal. agregasi Komunal adalah fenomena agregasi protein hidrofobik untuk datang mendekat dan membentuk ikatan antara mereka, sehingga mengurangi luas areal terkena air.

Kebanyakan protein biologis kehilangan fungsi biologisnya ketika didenaturasi. Sebagai contoh, enzim kehilangan sifatnya, karena mengikat substrat tidak bisa lagi ke situs aktif, dan karena residu asam amino yang terlibat dalam menstabilkan keadaan transisi substrat 'tidak lagi diposisikan untuk dapat melakukannya.

Dalam banyak protein (tidak seperti putih telur), denaturasi adalah reversibel (protein bisa mendapatkan kembali bentuk asal mereka ketika pemicu denaturasi dihapus). Ini penting, karena menyebabkan gagasan bahwa semua informasi yang dibutuhkan bagi protein untuk menganggap bentuk asli mereka dikodekan dalam struktur primer protein, dan karenanya di dalam DNA kode tersebut untuk protein.

Denaturasi protein merupakan suatu proses dimana terjadi perubahan atau modifikasi terhadap konformasi protein, lebih tepatnya terjadi pada struktur tersier maupun kuartener dari protein. Pada struktur tersier protein misalnya, terdapat empat jenis interaksi pada rantai samping seperti ikatan hidrogen, jembatan garam, ikatan disulfida, interaksi non polar pada bagian non hidrofobik. Adapun penyebab dari denaturasi protein bisa berbagai macam, antara lain panas, alkohol, asam-basa, maupun logam berat.

Ciri-ciri suatu protein yang mengalami denaturasi bisa dilihat dari berbagai hal. Salah satunya adalah dari perubahan struktur fisiknya, protein yang terdenaturasi biasanya mengalami pembukaan lipatan pada bagian-bagian tertentu. Selain itu, protein yang terdenaturasi akan berkurang kelarutannya. Lapisan molekul yang bagian hidrofobik akan mengalami perubahan posisi dari dalam ke luar, begitupun sebaliknya. Hal ini akan membuat perubahan kelarutan.

B.Tujuan

Menyetahui efek denutrasi protein yang terdapat pada putih telur (albumin) yang dilakukan dengan beberapa metode yang berbeda.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Denaturasi Protein adalah proses perubahan struktur lengkap dan karakteristik bentuk protein akibat dari gangguan interaksi sekunder, tersier, dan kuaterner struktural. Karena fungsi biokimia protein tergantung pada tiga dimensi bentuknya atau susunan senyawa yang terdapat pada asam amino. Hasil denaturasi adalah hilangnya aktivitas biokimia yang terjadi didalam senyawa protein itu sendiri. Denaturasi protein juga tidak mempengaruhi kandungan struktur utama protein yaitu C, H, O, dan N. Meskipun beberapa protein mengalami kemungkinan untuk kehilangan kandungan senyawa mereka karakteristik struktural saat Denaturasi. Namun, kebanyakan protein tidak akan mengalami hal tersebut, hanya saja tidak menutup kemungkinan juga protein akan berubah struktur kecil didalamnya saat proses denaturasi terjadi. Bagaimanapun, untuk perubahan denaturasi secara umum, prosesnya sama dan tidak dapat diubah. ( Stoker, 2010)

Ciri-ciri suatu protein yang mengalami denaturasi bisa dilihat dari berbagai hal. Salah satunya adalah dari perubahan struktur fisiknya, protein yang terdenaturasi biasanya mengalami pembukaan lipatan pada bagian-bagian tertentu. Selain itu, protein yang terdenaturasi akan berkurang kelarutannya. Lapisan molekul yang bagian hidrofobik akan mengalami perubahan posisi dari dalam ke luar, begitupun sebaliknya. Hal ini akan membuat perubahan kelarutan.

Denaturasi karena Panas

Panas dapat digunakan untuk mengacaukan ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik non polar. Hal ini terjadi karena suhu tinggi dapat meningkatkan energi kinetik dan menyebabkan molekul penyusun protein bergerak atau bergetar sangat cepat sehingga mengacaukan ikatan molekul tersebut. Protein telur mengalami denaturasi dan terkoagulasi selama pemasakan. Beberapa makanan dimasak untuk mendenaturasi protein yang dikandung supaya memudahkan enzim pencernaan dalam mencerna protein tersebut (Ophart, C.E., 2003).Pemanasan akan membuat protein bahan terdenaturasi sehingga kemampuan mengikat airnya menurun. Hal ini terjadi karena energi panas akan mengakibatkan terputusnya interaksi non-kovalen yang ada pada struktur alami protein tapi tidak memutuskan ikatan kovalennya yang berupa ikatan peptida. Proses ini biasanya berlangsung pada kisaran suhu yang sempit (Ophart, C.E., 2012).

Penyebab denaturasi protein :

1.      Denaturasi karena panas

2.      Denaturasi karena asam dan basa

3.      Denaturasi karena garam logam berat

4.      Denaturasi karena alcohol

Struktur Protein

Dalam rangka untuk memahami denaturasi, sangat penting untuk memahami struktur protein. Protein terdiri dari asam amino. Para ilmuwan menggambarkan struktur protein dalam tingkatan. Keempat tingkatan adalah primer, sekunder, tersier, dan kuarterner.

Struktur primer dari protein adalah urutan asam amino yang membentuk protein. Setiap protein memiliki urutan yang unik untuk asam amino. Jika asam amino rusak ini adalah protein tidak akan berfungsi dengan baik.

Struktur sekunder protein menjelaskan pola berulang teratur lipatan awal yang ditemukan dalam protein. Ada dua jenis lipat pada tingkat ini, yang dikenal sebagai alfa heliks dan lempeng-beta. Sebuah alfa heliks  adalah kumparan bentuk spiral yang terbentuk oleh ikatan hidrogen.

Lempeng-beta terbentuk ketika dua rantai asam amino menyelaraskan dan membentuk pola wilayah datar atau berkerut.

Struktur tersier protein menggambarkan bentuk protein ketika semua asam amino, heliks alfa, beta dan lembaran dilipat ke dalam struktur tertentu.

Struktur kuartener menggambarkan protein yang terdiri dari dua subunit amino terlipat rantai asam yang datang bersama untuk membentuk satu protein akhir.

Pernahkah Anda menggoreng telur? Bila Anda menempatkan telur dalam panci memiliki kuning kuning cerah dikelilingi oleh protein yang jelas dikenal sebagai albumin, juga dikenal sebagai putih telur. Ketika telur terkena panas dalam panci albumin cepat berubah menjadi putih. Hal ini terjadi karena denaturasi protein bila terkena panas.

Pernahkah Anda mengalami demam? Demam adalah baik karena mereka memberitahu kita sesuatu yang salah dalam tubuh dan meningkatkan suhu membantu untuk melawan penyerbu asing dalam tubuh. Namun, demam yang ekstrim bisa sangat berbahaya karena dapat menyebabkan protein dalam tubuh kita untuk mulai terdenaturasi. Demam dari 104 derajat atau lebih besar dapat menyebabkan denaturasi protein akan dimulai pada tubuh.

Akhirnya, penting untuk dicatat bahwa sebagian besar protein denaturasi adalah permanen. Namun demikian, beberapa protein yang dapat melipat kembali dalam proses yang disebut renaturasi.

Ringkasan Denaturasi Protein

Protein berfungsi karena bentuknya. Jika protein kehilangan bentuknya, berhenti untuk melakukan fungsinya dalam tubuh. Proses yang menyebabkan protein untuk kehilangan bentuknya dikenal sebagai denaturasi. Denaturasi dapat disebabkan oleh pelarut, garam-garam anorganik, paparan asam atau basa, dan oleh panas.

Denaturasi protein adalah hilangnya sifat-sifat struktur lebih tinggi oleh terkacaunya ikatan hidrogen dan gaya-gaya sekunder lain yang memutuskan molekul protein. Akibat dari suatu denaturasi adalah hilangnya banyak sifat-sifat biologis suatu protein (Fessenden, 1989).

Salah satu penyebab denaturasi protein adalah perubahan temperatur, dan juga perubahan pH. Faktor-faktor lain yang dapat menyebabkan denaturasi adalah detergent, radiasi zat pengoksidasi atau pereduksi, dan perubahan jenis pelarut. Denaturasi dapat bersifat reversibel, jika suatu protein hanya dikenai kondisi denaturasi yang lembut seperti perubahan pH. Jika protein dikembangkan kelingkungan alamnya, hal ini untuk memperoleh kembali struktur lebih tingginya yang alamiah dalam suatu proses yang disebut denaturasi. Denaturasi umumnya sangat lambat atau tidak terjadi sama sekali

Protein sering mengalami perubahan sifat setelah mengalami perlakuan tertentu, meskipun sangat sedikit ataupun ringan dan belum menyebabkan terjadinya pemecahan ikatan kovalen atau peptida, perubahan inilah yang dinamakan dengan denaturasi protein. Denaturasi protein dapat terjadi dengan berbagai macam perlakuan, antara lain dengan perlakuan panas, pH, garam dan tegangan permukaan. Laju denaturasi protein dapat mencapai 600 kali untuk tiap kenaikan 10°C. Suhu terjadinya denaturasi sebagian besar protein terjadi berkisar antara 55 °C – 75°C.

Denaturasi akan menyebabkan perubahan struktur protein dimana pada keadaan terdenaturasi penuh, hanya struktur primer protein saja yang tersisa, protein tidak lagi memiliki struktur sekunder, tersier dan kuartener. Akan tetapi belum terjadi pemutusan ikatan peptida pada kondisi terdenaturasi penuh. Denaturasi protein yang berlebihan dapat menyebabkan insolubilitasi yang dapat mempengaruhi sifat-sifat fungsional protein yang tergantung pada kelarutannya.

Dari sisi gizi, denaturasi parsial protein sering meningkatkan daya cerna dan ketersediaan biologisnya. Pemanasan yang moderat dapat meningkatkan daya cerna protein tanpa menghasilkan senyawa toksik. Disamping itu, dengan pemanasan yang moderat dapat menginaktivasi beberapa enzim seperti protease, lipase, lipoksigenase, amilase, polifenoloksidase, enzim oksidatif dan hidrolitik lainnya. Jika gagal menginaktivasi enzim-enzim ini maka akan mengakibatkan off flavour, ketengikan, perubahan tekstur, dan perubahan warna bahan pangan selama penyimpanan. Oleh karena itu, sering dilakukan inaktivasi enzim dengan menggunakan pemanasan sebelum penghancuran. Perlakuan panas yang moderat juga berguna untuk menginaktivasi beberapa faktor antinutrisi seperti enzim antitripsin dan pektin. 

Pada protein yang mengalami denaturasi, proteinnya akan mengendap karena gugus-gugus yang bermuatan positif dan negatif dalam jumlah yang sama atau dalam keadaan titik isoelektrik (netral). Pada denaturasi terjadi pemutusan ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik dan ikatan garam hingga molekul protein tidak punya lipatan lagi. Garam-garam seperti misalnya natrium klorida dalam konsentrasi tertentu dapat menyebabkan denaturasi atau koagulasi.

BAB III METODE PRAKTIKUM

A.Bahan dan alat

1.      Hot plate

2.      Kaki segitiga

3.      400 ml gelas piala

4.      Tabung reaksi

5.      Telur mentah

6.      NaCl (air garam)

7.      Baking soda

8.      Sari jeruk nipis

9.      batang pengaduk

10.  alcohol

B.Cara kerja

1.      panaskan (didihkan) 200 ml air dalam 250 ml gelas piala di atas hot plate

2.      di buat label pada 5 tabung reaksi  #1-5

3.      letakkan tabung reaksi 1 dalam air mendidih, dan di biarkan masak sampai albumin berubah menjadi putih.

4.      Di tambahkan 1 tarikan pipet NaCl (air garam)  ke dalam  tabung reaksi dan di aduk

5.      Di tambahkan 1 tarikan pipet baking soda ke dalam  tabung reaksi dan di aduk

6.      Di tambahkan 1 tarikan pipet sari buah jeruk nipis ke dalam  tabung reaksi dan di aduk

7.      Di tambahkan 1 tarikan pipet alcohol ke dalam  tabung reaksi dan di aduk

8.      Di catat hasil pengamatan pada table

BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A.Data Hasil Pengamatan

tabung reaksi	penambahan	pengamatan
1	panas	putih telur berubah menjadi putih akibat denutrasi protein, secara keseluruhan
2	NaCl- senyawa ionik	putih telur berubah menjadi putih dalam jumlah yang sangat sedikit akibat denaturasi protein
3	baking soda- basa	putih telur tidak mengalami perubahan warna dan tidak mengalami denaturasi protein
4	sari jeruk nipis	sebagian putih telur menjadi putih akibat denaturasi protein
5	alkohol-cairan organik	sebagian putih telur menjadi putih akibat denaturasi protein

B.Pembahasan

Denaturasi protein terjadi ketika protein kehilangan struktur kuartener, tersier, dan sekunder. Pada dasarnya, protein menjadi membuka lipatan dan berhenti berfungsi. denaturasi Protein adalah penyebab oleh beberapa stres eksternal. Penyebab utama denaturasi protein mencakup paparan asam, basa, garam-garam anorganik, pelarut, atau panas.

Masing-masing penyebab denaturasi protein juga mengakibatkan ciri denaturasi yang spesifik. Panas, misalnya. Panas dapat mengacaukan ikatan hidrogen dari protein namun tidak akan mengganggu ikatan kovalennya. Hal ini dikarenakan dengan meningkatnya suhu akan membuat energi kinetik molekul bertambah. Bertambahnya energi kinetik molekul akan mengacaukan ikatan-ikatan hidrogen. Dengan naiknya suhu, akan membuat perubahan entalpi sistem naik. Selain itu bentuk protein yang terdenaturasi dan tidak teratur juga sebagai tanda bahwa entropi bertambah. Entropi sendiri merupakan derajat ketidakteraturan, semakin tidak teratur maka entropi akan bertambah. Pemanasan juga dapat mengakibatkan kemampuan protein untuk mengikat air menurun dan menyebabkan terjadinya koagulasi.

Selain oleh panas, asam dan basa juga dapat membuat protein terdenaturasi. Seperti telah diketahui bahwa protein dapat membentuk struktur zwitter ion. Protein juga memiliki titik isoelektrik dimana jumlah muatan positif dan muatan negatif pada protein adalah sama. Pada saat itulah, protein dapat terdenaturasi yang ditandai dengan membentuk gumpalan dan larutannya menjadi keruh. Pada saat ini entalpi pelarutannya akan menjadi tinggi, karena jumlah kalor yang dibutuhkan untuk melarutkan sejumlah protein akan bertambah. Mekanismenya adalah penambahan asam dan basa dapat mengacaukan jembatan garam yang terdapat pada protein. Ion positif dan negatif pada garam dapat berganti pasangan dengan ion positif dan negatif dari asam ataupun basa sehingga jembatan garam pada protein yang merupakan salah satu jenis interaksi pada protein, menjadi kacau dan protein dapat dikatakan terdenaturasi.

Selain itu, alkohol juga dapat mendenaturasi protein. Alkohol  bisa masuk ke dinding sel dan dapat mendenaturasi protein di dalam sel. Sedangkan alkohol mengkoagulasikan protein di luar dinding sel dan mencegah alkohol lain masuk ke dalam sel melalui dinding sel. Alkohol mendenaturasi protein dengan memutuskan ikatan hidrogen intramolekul pada rantai samping protein. Ikatan hidrogen yang baru dapat terbentuk antara alkohol dan rantai samping protein tersebut.

BAB V PENUTUP

A.kesimpulan

Denaturasi protein adalah protein yang mengalami kerusakan struktur seperti terjadinya perubahan fisik proein sehingga protein kehilangan fungsinya.

1.      Faktor-faktor yang menyebabkan denaturasi protein, yaitu pengaruh suhu yang tinggi, pengaruh pH, dan pengaruh mekanik.

2.      Larutan albumin banyak terdapat pada bagian putih telur. Larutan albumin yang digunakan pada percobaan ini adalah larutan yang berasal dari putih telur ayam

3.      Pada  putih telur yang digunakan pada percobaan ini mengalami proses denaturasi yang sempurna pada perlakuan di panas kan didalam air yang mendidih,proses denaturasi terjadi secara sedikit pada perlakuan penambahan NaCl (air garam), proses denaturasi  terjadi cukup banyak pada penambahan jeruk nipis, proses denaturasi  terjadi cukup banyak pada penambahan  alcohol.

B.Saran

Terimakasi untuk kakak-kakak yang sudah meluangkan waktu nya untuk membagikan ilmu nya dan membimbing kami dalam proses praktikum ini, apabisa terdapat kesalahan saya mohon maaf. Terimakasi juga atas semua ilmu-ilmu nya yang sudah di ajarkan kepada kami semoga ilmu nya bermanfaat.

DAFTAR PUSTAKA

Almatsier, Sunita. 2012. Prinsip Dasar Ilmu Gizi . Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Day,Jr.R.A. dan Underwood, A.L. 2012.Analisa Kimia Kuantitatif.Jakarta:Erlangga.

Deman, John. 2013. Kimia Makanan.Penerbit  ITB.  Bandung.

Lehninger, Albert L, 2010. “Dasar-Dasar Biokimia Jilid I”. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Poedjadi, Anna. 2012. ”Dasar-Dasar Biokimia”. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia Press.

Stoker, H. Stephen. 2010.  General, Organic, And Biological Chemistry Fifth Edition Page 684 . Cengage Learning : Belmont, CA USA

Sudarmadji, Slamet, dkk. 2012.Analisa Bahan Makanan danPertanian.Edisi kedua, cetakan pertama. PenerbitLiberty, Yogyakarta.

Svehla, G. 2013.Analisis Kualitatif Makro dan Semimikro .Edisi kelima. Penerbit PT. Kalman Media Pusaka,Jakarta.

Winarno, F.G. 2010.Kimia Pangandan Gizi.Cetakan kedelapan. Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama.Jakarta

Wirahadikusumah, Muhammad. 2013.Biokimia: Protein,Enzim,  dan  Asam Nukleat. Penerbit ITB, Bandung.