Tugas 3
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 setia 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 :
