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.
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 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 :
- Apoenzim, yaitu bagian enzim aktif yang tersusun atas protein yang bersifat labil (mudah berubah) terhadap faktor lingkungan, dan
- Kofaktor,yaitu komponen non protein yang berupa :
- Ion-ion anorganik (aktivator)
Berupa logam yang berikatan lemah dengan enzim, Fe, Ca, Mn, Zn, K, Co. Ion klorida, ion kalsium merupakan contoh ion anorganik yang membantu enzim amilase mencerna karbohidrat (amilum)
- Gugus prostetik
Berupa senyawa organik yang berikatan kuat dengan enzim, FAD (Flavin Adenin Dinucleotide), biotin, dan heme merupakan gugus prostetik yang mengandung zat besi berperan memberi kekuatan ekstra pada enzim terutama katalase, peroksidae, sitokrom oksidase.
- Koenzim
Berupa molekul organik non protein kompleks, seperti NAD (Nicotineamide Adenine Dinucleotide), koenzim-A, ATP, dan vitamin yang berperan dalam memindahkan gugus kimia, atom, atau elektron dari satu enzim ke enzim lain.
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 :
1.
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).
2.
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. Klasifikasikan 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.
Jawab :
