LAPORAN TETAP

PRAKTIKUM BIOKIMIA

I. Nomor Percobaan : I

II. Nama Percobaan : Reaksi Uji Terhadap Asam Amino

III. Tujuan Percobaan : Untuk mengidentifikasi atau menguji gugus fungsi

yang terdapat dalam suatu asam amino melalui

reaksi dengan reagen Millon, Hopkins-Cole, dan

Ninhidrin

IV. Dasar Teori

Protein adalah makromolekul yang paling berlimpah di dalam sel hidup

dan merupakan 50% atau lebih berat kering sel. Protein ditemukan didalam semua

sel dan semua bagian sel. Protein juga amat bervariasi; ratusan jenis yang berbeda

dapat ditemukan dalam satu sel. (Lehninger

Kunci struktur ribuan protein yang berbeda-beda adalah gugus pada

molekul unit pembangun protein yang relative sederhana. Semua protein, baik

yang berasal dari bakteri yang paling tua atau yang berasal dari bentuk kehidupan

tertinggi, dibangun dari rangkaian dasar yang sama dari 20 asam amino yang

berikatan kovalen dalam urutan yang khas. Karena masing-masing asam amino

mempunyai rantai samping yang khusus, yang memberikan sifat kimia masing-

masing individu, kelompok 20 molekul unit pembangun ini dapat dianggap

sebagai abjad struktur protein. (Lehninger, 1982)

Asam amino adalah senyawa organik yang

memiliki gugus fungsional karboksil (-COOH) dan amina (biasanya -NH2).

Dalam biokimia seringkali pengertiannya dipersempit: keduanya terikat pada satu

atom karbon 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

1

paling banyak dipelajari karena salah satu fungsinya sangat penting

dalam organisme, yaitu sebagai penyusun protein.

Struktur asam amino secara umum adalah satu atom C yang mengikat

empat gugus: gugus amina (NH2), gugus karboksil (COOH), atom hidrogen (H),

dan satu gugus sisa (R, dari residue) atau disebut juga gugus atau rantai samping

yang membedakan satu asam amino dengan asam amino lainnya.

Gambar Struktur asam α-amino, dengan gugus amina di sebelah kiri dan

gugus karboksil di sebelah kanan

Atom C pusat tersebut dinamai atom Cα ("C-alfa") sesuai dengan

penamaan senyawa bergugus karboksil, yaitu atom C yang berikatan langsung

dengan gugus karboksil. Oleh karena gugus amina juga terikat pada atom Cαini,

senyawa tersebut merupakan asam α-amino.

Asam amino biasanya diklasifikasikan berdasarkan sifat kimia rantai

samping tersebut menjadi empat kelompok. Rantai samping dapat membuat asam

amino bersifat asam lemah, basa lemah, hidrofilik jika polar, dan hidrofobik jika

nonpolar.

Asam amino dalam bentuk tidak terion (kiri) dan dalam bentuk zwitter-

ion.

Karena asam amino memiliki gugus aktif amina dan karboksil sekaligus,

zat ini dapat dianggap sebagai sekaligus asam dan basa (walaupun pH alaminya

biasanya dipengaruhi oleh gugus-R yang dimiliki). Pada pH tertentu yang

disebut titik isolistrik, gugus amina pada asam amino menjadi bermuatan positif

(terprotonasi, –NH3+), sedangkan gugus karboksilnya menjadi bermuatan negatif

2

(terdeprotonasi, –COO-). Titik isolistrik ini spesifik bergantung pada jenis asam

aminonya. Dalam keadaan demikian, asam amino tersebut dikatakan

berbentuk zwitter-ion. Zwitter-ion dapat diekstrak dari larutan asam amino

sebagai struktur kristal putih yang bertitik lebur tinggi karena sifat dipolarnya.

Kebanyakan asam amino bebas berada dalam bentuk zwitter-ion pada pH netral

maupun pH fisiologis yang dekat netral.

Menurut Lehninger (1982), Asam amino dapat digolongkan berdasarkan

gugus R. Terdapat empat golongan asam amino: (1) golongan dengan gugus R

nonpolar atau hidrofobik, (2) golongan dengan gugus R polar, tetapi tidak

bermuatan, (3) golongan dengan gugus R bermuatan negatif, dan (4) golongan

dengan gugus R bermuatan positif.

1. Golongan dengan gugus R nonpolar atau hidrofobik

Gugus R dalam golongan asam amino ini merupakan hidrokarbon, dan

bersifat hidrofobik. Meliputi lima asam amino dengan gugus R alifatik

(alanin, valin, leusin, isoleusin, dan prolin), dua dengan lingkaran aromatic

(fenilalanin dan triptofan), dan satu yang mengandung sulfur (metionin).

2. Golongan dengan gugus R polar tidak bermuatan

Gugus R dari asam amino polar lebih larut di dalam air, atau lebih hidrofilik,

dibandingkan dengan asam amino nonpolar, karena golongan ini mengandung

gugus fungsionil yang membentuk ikatan hydrogen dengan air. Meliputi:

glisin, serin, treonin, sistein, tirosin, asparagin, dan glutamine.

3. Golongan dengan gugus R bermuatan negative

Mengandung gugus R dengan muatan total negative pada pH 7 adalah asam

aspartat dan asam glutamate, masing-masing mempunyai tambahan gugus

karboksil. Asam amino ini merupakan senyawa induk asparagin dan

glutamine berturut-turut.

4. Golongan dengan gugus R bermuatan positif

Asam amino yang mengandung gugus R dengan muatan total positif pada pH

7 adalah lisin, yang mengandung tambahan gugus amino (kedua) pada posisi

є di rantai alifatiknya; arginin, yang mengandung gugus guanidine bermuatan

positif; dan histidin yang mengandung gugus inidazol yang mengion sedikit.

3

Uji asam amino dapat dilakukan melalui reaksi dengan reagen Millon,

Hopkins-Cole, dan Ninhidrin.

1. Uji Millon

Pereaksi Millon adalah larutan merkuro dan merkuri nitrat dalam asam nitrat.

Apabila pereaksi ini ditambahkan ke dalam larutan protein yang mengandung

asam amino dengan rantai samping gugus fenolik, akan menghasilkan

endapan putih yang dapat berubah menjadi merah oleh pemanasan. Tetapi

khusus untuk proteosa dan pepton secara langsung akan menghasilkan larutan

berwarna merah. Endapan yang terbentuk berupa garam kompleks dari tirosin

yang ternitrasi. Jika larutan protein yang dianalisis ada dalam sussana basa,

maka terlebih dahulu harus dinetralisasi dengan asam, karena dalam basa ion

merkuri dalam pereaksi akan mengendap sebagai Hg(OH)2. Pada penetralan

ini digunakan asam selain HCl, karena ion Cl- dapat bereaksi dengan asam

nitrat menghasilkan radikal klor (Cl.). Radikal klor dapat merusak kompleks

berwarna. Pada dasarnya reaksi ini positif untuk fenol-fenol, karena

terbentuknya senyawa merkuri dengan gugus hidroksi fenil yang berwarna.

Protein yang mengandung tirosin akan memberikan hasil yang positif.

2. Uji Hopkins-Cole

Reagen Hopkins-Cole mengandung asam glioksilat (HOOC-CHO). Jika

reagen ini ditambahkan ke dalam larutan senyawa yang mengandung cincin

indol dan ditambah larutan asam sulfat pekat, maka akan terbentuk cincin

ungu pada interfase kedua cairan tersebut. Karena triptofan merupakan satu-

satunya asam amino yang mengandung cincin indol, maka uji ini dipakai

untuk identifikasi asam amino triptofan dan protein yang mengandung asam

amino triptofan. Cincin ungu yang tampak pada bidang batas antara kedua

cairan adalah hasil kondensasi ttiptofan dengan gugus aldehida dari asam

glioksilat dalam suasana asam pekat.

3. Uji Ninhidrin

Ninhidrin beraksi dengan asam amino bebas da protein menghasilkan warna

ungu. Reaksi ini termasuk yang paling umum dilakukan untuk analisis

kualitatif protein dan produk hasil hidrolisisnya. Reaksi ninhidrin dapat pula

4

dilakukan terhadap urin untuk mengetahui adanya asam amino atau untuk

mengetahui adanya pelepasan protein oleh cairan tubuh. Apabila ninhidrin

(triketohidrin) dipanaskan bersama asam amino, maka akan terbentuk

kompleks berwarna ungu. Kompleks berwarna ungu dihasilkan dari reaksi

ninhdrin dengan hasil reduksinya, yaitu hidrindantin dan amonia. Asam

amino dapat ditentukan secara kuantitatif dengan jalan mengamati intensitas

warna yang terbentuk sebanding dengan konsentrasi asam amino tersebut.

Pada reaksi ini, dilepaskan CO2 dan NH4 sehingga asam amino asam amino

dapat ditentukan secara kuantitatif dengan mengukur jumlah CO2 dan NH3

yang dilepaskan. Prolin dan hidroksi prolin menghasilkan kompleks yang

berbeda warnanya dengan asam amino lainya. Kompleks berwarna yang

terbentuk mengandung dua molekul ninhidrin yang bereaksi dengan amonia

yang dilepaskan pada oksidasi asam amino.

V. Alat dan Bahan

Alat:

1. pipet tetes

2. gelas ukur

3. beker gelas

4. bunsen

5. tabung reaksi

6. rak tabung reaksi

7. penjepit tabung

Bahan:

1. Reagen Millon

2. Reagen Hopkins-Cole

3. Reagen Ninhidrin 0,1%

4. H2SO4 pekat

5. Larutan Alanin

6. Larutan Valin

7. Larutan Glisin

8. Larutan Albumin

9. Larutan Triptofan

10. Larutan Tirosin

11. Larutan Asam glutamat

12. Larutan Glutamin

13. Larutan Arginin

14. Larutan Prolin

5

VI. Prosedur

1. Uji Millon

Tambahkan 5 tetes reagen Millon ke dalam 3 ml larutan protein, panaskan

campuran baik-baik. Jika reagen yang digunakan terlalu banyak, maka warna

akan hilang pada pemanasan

2. Uji Hopkins-Cole

Ke dalam 2 ml larutan protein, tambahkan 2 ml reagen Hopkins-Cole.

Tambahkan sedikit demi sedikit kira-kira sebanyak 5 ml H2SO4 pekat melalui

sisi tabung. Amati warna yang terbentuk pada pertemuan kedua cairan. Jika

perlu putar perlahan-lahan tabung tersebut sampai terbentuk cincin berwarna.

3. Uji Ninhidrin

Tambahkan 0,5 ml larutan Ninhidrin 0,1% ke dalam 3 ml larutan protein.

Panaskan hingga mendidih.

VII. Hasil Pengamatan

No Uji Perlakuan Hasil Pengamatan

1 Uji

Millon

Reagen Millon +

Alanin

larutan berwarna bening larutan

tetap bening

Reagen Millon +

Valin

larutan berwarna bening larutan

tetap bening

Reagen Millon +

Glisin

larutan berwarna bening larutan

tetap bening

Reagen Millon +

Albumin

larutan berwarna bening terdapat

endapan merah bata

Reagen Millon +

triptofan

larutan berwarna coklat keruh

terdapat endapan coklat

Reagen Millon +

Tirosin

larutan berwarna bening terdapat

endapan merah bata

Reagen Millon +

Asam Glutamat

larutan berwarna bening larutan

tetap bening

Reagen Millon + larutan berwarna bening larutan

6

Glutamin tetap bening

Reagen Millon +

Arginin

larutan berwarna bening larutan

tetap bening

Reagen Millon +

Prolin

larutan berwarna bening larutan

tetap bening

2 Uji

Hopkins-

Cole

Reagen Hopkins-Cole

+ Alanin

larutan berwarna bening + H2SO4 pekat

→ larutan berwarna bening kecoklatan

Reagen Hopkins-Cole

+ Valin

larutan berwarna bening + H2SO4 pekat

→ larutan berwarna bening kecoklatan

Reagen Hopkins-Cole

+ Glisin

larutan berwarna bening + H2SO4 pekat

→ larutan berwarna bening kecoklatan

Reagen Hopkins-Cole

+ Albumin

larutan berwarna bening + H2SO4 pekat

→ terbentuk cincin ungu pada pertemuan

kedua cairan

Reagen Hopkins-Cole

+ Triptofan

larutan berwarna bening + H2SO4 pekat

→ terbentuk cincin ungu pada pertemuan

kedua cairan

Reagen Hopkins-Cole

+ Tirosin

larutan berwarna bening + H2SO4 pekat

→ larutan berwarna bening kecoklatan

Reagen Hopkins-Cole

+ Asam Glutamat

larutan berwarna bening + H2SO4 pekat

→ larutan berwarna bening kecoklatan

Reagen Hopkins-Cole

+ Glutamin

larutan berwarna bening + H2SO4 pekat

→ larutan berwarna bening kecoklatan

Reagen Hopkins-Cole

+ Arginin

larutan berwarna bening + H2SO4 pekat

→ larutan berwarna bening kecoklatan

Reagen Hopkins-Cole

+ Prolin

larutan berwarna bening + H2SO4 pekat

→ larutan berwarna bening kecoklatan

3 Uji

Ninhidrin

Reagen Ninhidrin +

Alanin

larutan berwarna bening larutan

berwarna ungu

7

Reagen Ninhidrin +

Valin

larutan berwarna bening larutan

berwarna ungu

Reagen Ninhidrin +

Glisin

larutan berwarna bening larutan

berwarna ungu

Reagen Ninhidrin +

Albumin

larutan berwarna bening larutan

berwarna ungu

Reagen Ninhidrin +

Triptofan

larutan berwarna bening larutan

berwarna ungu

Reagen Ninhidrin +

Tirosin

larutan berwarna bening larutan

berwarna ungu

Reagen Ninhidrin +

Asam Glutamat

larutan berwarna bening larutan

berwarna ungu

Reagen Ninhidrin +

Glutamin

larutan berwarna bening larutan

berwarna ungu

Reagen Ninhidrin +

Arginin

larutan berwarna bening larutan

berwarna ungu

Reagen Ninhidrin +

Prolin

larutan berwarna bening larutan

berwarna kuning

VIII. Persamaan Reaksi

8

Uji Hopkins-Cole

Uji Ninhidrin

9

IX. Pembahasan

Pada reaksi uji asam amino ini dilakukan tiga buah pengujian, yaitu uji

Millon, uji Hopkins-Cole, dan uji Ninhidrin. Uji-uji ini dilakukan untuk

mengidentifikasi asam amino yang reaktif terhadap reagen-reagen tersebut. dalam

pengujian ini digunakan berbagai larutan asam amino dan protein albumin.

Uji yang pertama yaitu uji Millon. Pereaksi Millon adalah larutan merkuro

dan merkuri nitrat dalam asam nitrat. Apabila pereaksi ini ditambahkan ke dalam

larutan protein yang mengandung asam amino dengan rantai samping gugus

fenolik atau hidroksifenil, maka akan menghasilkan endapan merah bata oleh

pemanasan. Dari hasil percobaan, didapatkan bahwa tirosin dan albumin

memberikan uji positif terhadap reagen Millon. Hal ini dikarenakan tirosin

memiliki gugus hidroksifenil pada strukturnya. Sedangkan pada protein albumin,

didapatkan uji positif karena di dalam protein albumin terkandung beberapa asam

amino, diantaranya tirosin, sehingga albumin juga mengandung gugus

10

hidroksifenil pada strukturnya. Endapan yang terbentuk berupa garam kompleks

dari tirosin yang ternitrasi. Pada dasarnya reaksi ini positif untuk fenol-fenol,

karena terbentuknya senyawa merkuri dengan gugus hidroksi fenil yang berwarna.

Prinsip dari uji millon adalah pembentukan garam merkuri dari tirosin yang

ternitrasi. Uji ini spesifik untuk protein yang mengandung asam amino yang

memiliki gugus hidroksifenil. Reaksi ini didasari bahwa bila suatu protein

ditambahkan garam merkuri, maka akan terjadi koagulasi. Protein dapat

terkoagulasi karena protein mengalami destruksi bentuk tiga dimensi dari rantai

polipeptida yang ikatannya akan pecah tanpa mengakibatkan pemecahan ikatan

kovalen dari ikatan peptidanya. Tetapi pada larutan triptofan, larutan yang

dihasilkan berwarna coklat keruh dengan endapan coklat, hal ini dikarenakan

triptofan mengandung gugus indol.

Uji yang kedua adalah uji Hopkins-Cole. Reagen Hopkins-Cole

mengandung asam glioksilat (HOOC-CHO). Jika reagen ini ditambahkan ke

dalam larutan senyawa yang mengandung cincin indol dan ditambah larutan asam

sulfat pekat, maka akan terbentuk cincin ungu pada interfase kedua cairan

tersebut. Dari hasil pengamatan yang didapat, reaksi positif terjadi pada triptofan

dan albumin. Cincin ungu yang tampak pada bidang batas antara kedua cairan

adalah hasil kondensasi triptofan dengan gugus aldehida dari asam glioksilat

dalam suasana asam pekat. Untuk protein albumin, didapatkan uji positif karena

pada albumin terkandung beberapa asam amino, diantaranya triptofan. Sehingga

dapat disimpulkan bahwa uji Hopkins-Cole ini spesifik untuk asam amino

triptofan, yang mana triptofan mengandung gugus indol, dan semua protein yang

mengandung triptofan.

Uji yang terakhir adalah uji Ninhidrin. Protein dan asam amino yang

mengandung α amino bebas dan sedikitnya satu gugus karboksil akan

menghasilkan reaksi spesifik dengan reagen Ninhidrin. Apabila ninhidrin

(triketohidrin) dipanaskan bersama asam amino, maka akan terbentuk kompleks

berwarna ungu. Kompleks berwarna ungu dihasilkan dari reaksi ninhdrin dengan

hasil reduksinya, yaitu hidrindantin dan ammonia. Dari hasil percobaan yang

didapat, protein albumin dan semua asam amino yang digunakan kecuali prolin

11

menghasilkan reaksi spesifik terhadap reagen Ninhidrin. Asam-asam amino

tersebut antara lain alanin, valin, glisin, triptofan, tirosin, asam glutamat,

glutamin, dan arginin. Asam-asam amino tersebut mengandung satu gugus

karboksil dan α amino bebas bebas pada strukturnya. Untuk protein albumin,

dihasilkan uji positif karena albumin mengandung asam-asam amino yang

memiliki gugus karboksil dan α amino bebas. Sedangkan pada prolin, didapatkan

uji negatif atau tidak spesifik karena prolin tidak memilik α amino bebas pada

strukturnya.

X. Kesimpulan

1. Protein dan asam amino akan menunjukkan uji positif pada Uji Millon

bila mengandung gugus hidroksifenil.

2. Pada uji Millon, uji asam amino pada suatu sampel bertanda positif

ditunjukkan dengan terbentuknya endapan merah bata setelah

campuran dipanaskan.

3. Uji Hopkins-Cole ini spesifik untuk asam amino triptofan, yang mana

triptofan mengandung gugus indol, dan semua protein yang

mengandung triptofan.

4. Uji Hopkins-Cole menunjukkan terbentuknya cincin ungu pada

interfase kedua cairan karena tryptofan berkondensasi dengan aldehid

dalam suasana asam yang mengandung asam glioksilat.

5. Protein dan asam amino yang mengandung α amino bebas dan

sedikitnya satu gugus karboksil akan menghasilkan reaksi spesifik

dengan reagen Ninhidrin

6. Asam amino dan protein menghasilkan uji positif terhadap reagen

Ninhidrin ditunjukkan dengan terbentuknya kompleks berwarna ungu

pada campuran.

XI. Daftar Pustaka

12

Anonim. 2009. Struktur Asam Amino dan Zwitter Ion, (Online) ,

(http://kimiadahsyat.blogspot.com/2009/07/struktur-asam-amino-dan-

zwitter-ion.html, diakses tanggal 1 Maret 2012).

Lehninger, 1982. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta : Erlangga

Unja. 2011. Protein, (Online),

(http://kimia-master.blogspot.com/2011/11/protein.html, diakses tanggal 23

Februari 2012).

XII. Gambar Alat

13

XIII. Jawaban Pertanyaan

Uji Millon

1. Apa yang terjadi jika garam merkuri ditambahkan ke dalam

protein?

Bila suatu protein ditambahkan garam merkuri, maka akan terjadi

koagulasi.

2. Mengapa larutan albumin terkoagulasi?

Protein dapat terkoagulasi karena protein mengalami destruksi

bentuk tiga dimensi dari rantai polipeptida yang ikatannya akan

pecah tanpa mengakibatkan pemecahan ikatan kovalen dari ikatan

peptidanya.

3. Larutan protein mana yang memberikan uji negatif? Mengapa?

Larutan yang memberikan uji negatif antara lain larutan alanin,

valin, glisin, triptofan, asam glutamat, glutamin, arginin, dan

14

prolin, karena pada asam-asam amino ini tidak terdapat gugus

hidroksifenil, sehingga larutan yang dihasilkan tetap bening

(larutan berendapan coklat pada triptofan karena adanya gugus

indol) tanpa adanya endapan merah bata.

Uji Hopkins-Cole

Protein apakah yang tidak memberikan uji positif?

Larutan yang memberikan uji negatif pada uji Hopkins-Cole

antara lain larutan alanin, valin, glisin, tirosin, asam glutamat,

glutamin, arginin, dan prolin, karena asam-asam amino ini tidak

mengandung gugus indol, sehingga tidak terbentuk cincin ungu

pada campurannya.

Uji Ninhidrin

1. Warna apa yang terbentuk?

Warna yang terbentuk pada uji positif adalah warna ungu.

2. Gugus apa yang memberikan uji positif?

Gugus yang memberikan uji positif adalah α amino bebas.

15