1. Jelaskan defenisi beberapa istilah berikut :
a) Ikatan peptide
Jawab :
Ikatan peptida merupakan ikatan yang terbentuk ketika atom karbon pada gugus karboksil suatu molekulberbagi 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.
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 sifatasam 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 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 :
alt="*" v:shapes="_x0000_i1025"> 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).
alt="*" v:shapes="_x0000_i1026"> 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 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 :
