1. Jelaskan defenisi beberapa istilah
berikut :
a Ikatan peptide
Jawab :
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 :
e) Asam Amino
Jawab :
f) Peptida
Jawab :
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 darisuatu 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 stukturpolipeptida/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 Hopkins-cole
Reaksi Xhantoproteat
Reaksi Millon
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 :