Reaksi-Reaksi Spesifik pada Protein

Reaksi-Reaksi Spesifik pada Protein

Asam amino adalah sembarang senyawa organik yang memiliki gugus fungsion alkarboksil (-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. 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.

Protein merupakan polimer yang tersusun dari asam amino sebagai monomernya. Monomer-monomer ini tersambung dengan ikatan peptida, yang mengikat gugus karboksil milik satu monomer dengan gugus amina milik monomer di sebelahnya. Reaksi penyambungan ini (disebut translasi) secara alami terjadi di sitoplasma dengan bantuan ribosom dan tRNA. Pada polimerisasi asam amino, gugus -OH yang merupakan bagian gugus karboksil satu asam amino dan gugus -H yang merupakan bagian gugus amina asam amino lainnya akan terlepas dan membentuk air. Oleh sebab itu, reaksi ini termasuk dalam reaksi dehidrasi. Molekul asam amino yang telah melepaskan molekul air dikatakan disebut dalam bentuk residu asam amino.

Reaksi kondensasi dua asam amino membentuk ikatan peptida

Pada umumnya asam amino diperoleh sebagai hasil hidrolisis protein, baik menggunakan enzim maupun dengan menggunakan asam, dengan cara ini diperoleh campuan bermacam-macam asam amino dan untuk menentukan jenis asam amino maupun kualitasnya masing-masing asam amino perlu diadakan pemisahan antara asam-asam amino tersebut.

Ada beberapa ciri molekul protein yaitu:

1)    Berat molekulnya besar, ribuan bahkan sampai jutaan, sehingga merupakan makromolekul.

2)    Umumnya terdiri dari 20 asam amino.Asam amino berikatan secara kovalen satu dengan yang lainnya dalam variasi urutan-urutan yang bermacam-macam, membentuk suatu rantai polipeptida. Ikatan peptida merupakan ikatan gugus karboksil dari asam amino yang satu dengan asam amino lainnya. 

3)    Terdapatnya ikatan kimia lain  yang menyebabkan terbentuknya lengkungan-lengkungan rantai polipeptida menjadi struktur 3 dimensi protein. Sebagai contoh ikatan hidrogen, ikatan hidrofob/ikatan apolar, ikatan ion atau ikatan elektrostatik dan ikatan Van der Waals.

4)    Strukturnya tidak stabil terhadap beberapa faktor seperti: pH, radiasi, temperatur, dan medium pelarut.

5)    Umumnya reaktif dan sangat spesifik, disebabkan terdapatnya gugus samping yang reaktif dan susunan khas struktur molekulnya.

6)    Beraksi positif terhadap pereaksi uji-uji yang spesifik seperti: Biuret, Ninhidrin dan Millon, Xantoprotein, Sakaguchi, Adamkiewitz.

Reaksi-reaksi untuk mengidentifikasi asam amino dan protein antara lain:

a.     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.

b.    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 (Poedjadi,1994).

c.     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.. Setelah dicampur dengan pereaksi Hopkins-Cole, asam sulfat dituangkan perlahan-lahan sehingga membentuk lapisan di bawah larutan protein. Beberapa saat kemudian akan terjadi cincin ungu pada batas antara kedua lapisan. Reaksi Hopkins-Cole memberi hasil positif khas untuk gugus indol dalam protein.

Tiga jenis polimer yang lazim di alam adalah polisakarida, protein, dan asam nukleat. Kami hanya melihat polisakarida, sekarang kita akan mengalihkan perhatian kita pada protein dan peptida yang secara struktural sama, tetapi lebih pendek.

Peptida dan protein adalah polimer dari asam amino. Asam amino dihubungkan bersama oleh ikatan amida. Asam amino adalah asam karboksilat dengan gugus amino terprotonasi pada α-karbon.

Polimer asam amino dapat tersusun dari sejumlah asam amino. Dipeptide mengandung dua asam amino yang saling terkait, tripeptide mengandung tiga, oligopeptide mengandung 4 hingga 10, dan polipeptida mengandung banyak. Protein adalah polipeptida yang terbentuk secara alami yang terdiri dari 40 hingga 4000 asam amino. Protein melayani banyak fungsi dalam sistem kehidupan. Lebih dari 28 juta protein diketahui.

Protein Struktural	Protein ini memberi kekuatan pada struktur biologis atau melindungi organisme dari lingkungannya. Misalnya, kolagen adalah komponen utama tulang, otot, dan tendon; keratin adalah komponen utama rambut, kuku, bulu, dan lapisan luar kulit.
Protein Pelindung	Venom ular dan racun tanaman adalah protein yang melindungi pemiliknya dari pemangsa. Protein pembekuan darah melindungi sistem vaskular ketika terluka. Antibodi dan antibiotik peptida melindungi kita dari penyakit.
Enzim	Enzim adalah protein yang mengkatalisis reaksi yang terjadi di sel.
Hormon	Beberapa hormon, senyawa yang mengatur reaksi yang terjadi dalam sistem kehidupan, adalah protein.
Protein dengan Fungsi Fisiologis	Protein ini termasuk yang mengangkut dan menyimpan oksigen di dalam tubuh, menyimpan oksigen di otot, dan mengontraksi otot.

Permasalahan:

1.     Bagaimana terjadi jika ada bahan konsumsi seperti susu tidak memilili kandungan protein?

2.    Apa saja reaksi-reaksi protein pada air liur serta apa kegunaannya?

3.    Bagaimana proses terjadinya reaksi antara asam amino dengan alkohol?