BAB 12

DENATURASI PROTEIN

Molekul protein penting untuk kehidupan. Protein adalah molekul-molekul yang membentuk tubuh kita.

            Dalam percobaan ini, kita akan belajar tentang bentuk molekul protein dan pengaruh bentuk protein terhadap sifat kimiawinya. Kita akan menganalisis metode-metode denaturasi, yaitu proses di mana ukuran dan bentuk molekul protein berubah karena penurunan suhu. Kita juga akan melihat ikatan antara molekul protein rambut keriting dan rambut lurus, dan menyimpulkan metode untuk mengubah ikatan tersebut.

A.  Tujuan      : Untuk menunjukkan denaturasi agar-agar (sebuah protein) dengan suatu asam.

B.  Bahan       : 1 bungkus agar-agar 85 g, 6 cangkir kertas ukuran 90 ml, lemari es, ¼ sendok teh (1,2 ml) pelunak daging, sendok, spidol, stiker label, mangkok,

C.  Langkah-langkah Kerja

1.    Siapkan agar-agar dengan mengikuti petunjuk pada pembungkusnya.

2.    Tuang agar-agar dalam jumlah yang sama ke dalam enam cangkir kertas.

3.    Tempatkan empat cangkir dalam lemari es untuk percobaan berikutnya.

4.    Biarkan dua cangkir sisanya dalam suhu ruang selama 30 menit.

5.    Tambahkan pelunak daging ke dalam salah satu cangkir tersebut, kemudian aduk sampai rata.

6.    Dengan spidol, tulis “Pelunak Daging” pada stiker label, dan tempelkan pada cangkir tersebut.

7.    Beri label cangkir kedua dengan tulisan “Agar-agar”.

8.    Letakkan kedua cangkir berlabel tersebut dalam lemari es selama satu malam (lihat gambar 12.1)

Gambar 12.1

9.    Keluarkan kedua cangkir tadi dari lemari es.

10.  Miringkan cangkir tersebut di atas mangkok.

11.  Amati keenceran (fluiditas) isi setiap cangkir.

D.  Hasil         : Cairan yang hangat dalam cangkir berlabel “Agar-Agar” berubah menjadi bahan yang agak keras saat didinginkan. Agar-agar yang mengandung pelunak daging tidak mengeras, tetapi tetap cair.

E.  Penjelasan

Protein merupakan rantai besar asam-asam amino yang saling terikat. Molekul-molekul makro ini sering berisi ribuan asam amino. Molekul-molekul protein yang panjang dalam agar-agar larut dalam air panas dan membentuk campuran koloid (larutan dengan molekul-molekul cairan yang besar). Molekul-molekul agar-agar (protein) tersebut dipaksa untuk lepas dan dikelilingi molekul-molekul air. Begitu larutannya mendingin, ikatan-ikatan kimia terbentuk di antara molekul-molekul protein tersebut. Ikatan di antara molekul-molekul protein tersebut menghasilkan sebuah jaringan yang mengikat molekul-molekul air dalam larutan sehingga larutan mengental menjadi zat yang padat seperti jelly.

            Enzim adalah bahan-bahan kimia yang menyebabkan terjadinya reaksi kimia khusus. Pelunak daging mengandung sebuah enzim yang menghancurkan molekul protein besar menjadi molekul yang lebih kecil. (Apabila dipakai pada daging, pelunak tersebut membuat daging mudah terbentuk selama proses denaturasi tidak membuat jaringan yang mengikat sehingga larutan tidak mengental menjadi gel.

F.  Tugas Percobaan Dengan Pendekatan Baru

1.    a.  Pelunak daging mengandung enzim yang sama dengan yang ada pada nanas segar. Ulangi percobaan tadi dengan mengganti pelunak daging dengan 1 sendok teh (5 ml) nanas segar yang dicacah.

       b.  Nanas kaleng dipanaskan saat proses pengalengan. Ulangi percobaan tadi dengan mengganti nanas segar dengan nanas kaleng. Apakah panas mengubah enzim dan menyebabkannya tidak berfungsi ?

2.  Apakah panas mempengaruhi kemampuan enzim untuk mengubah ukuran dan bentuk molekul protein ? Ulangi percobaan awal dengan meletakkan pelunak daging dalam air mendidih yang digunakan untuk menyiapkan agar-agar. Didihkan air selama beberapa menit sebelum dituang ke dalam cangkir berisi agar-agar.

G.  Merancang Percobaan Mandiri

1.  Dapatkah protein didenaturasi begitu jaringan protein terbentuk ? Gunakan empat cangkir agar-agar yang dibekukan pada percobaan pertama. Taburkan 1 sendok teh (5 ml) pelunak daging di atas permukaan agar-agar dalam salah satu cangkir, kemudian gunakan pelunak daging merek lain pada cangkir kedua. Pada cangkir ketiga, taburkan 1 sendok teh (5 ml) nanas segar yang dicacah. Pada cangkir keempat pilih buah segar lain, seperti pisang atau apel. Amati permukaan setiap cangkir apakah ada tkita-tkita gel padat telah mencair.

2.  Rambut terbuat dari rangkaian molekul protein yang panjang. Rangkaian molekul-molekul ini disebut polimer. Molekul protein pada rambut berderet-deret, dengan ikatan kimia yang menghubungkan molekul-molekul berbentuk seperti pijakan pada tangga. Ada dua jenis ikatan yang membentuk struktur ini. Satu ikatan merupakan hubungan antara dua atom sulfur, satu lagi hubungan antarmolekul protein yang berdekatan. Ikatan sulfur ke sulfur sangat kuat, sedang ikatan yang lain, sebuah ikatan hidrogen, lebih lemah. Pada rambut lurus, molekul-molekul proteinnya terbentang lurus dengan ikata yang menghubungkan molekul-molekul tersebut. Sedangkan pada rambut keriting, molekul-molekul protein membentuk putaran dengan ikatan yang menahan molekul-molekul tersebut pada tempatnya. Untuk mengubah bentuk rambut, ikatan harus dipecah, rambut dibentuk ulang, dan ikatan baru terbentuk. Panas adalah salah satu cara untuk mengubah iktan hidrogen pada protein rambut untuk sementara.

     a.    Pilih seseorang yang memiliki rambut lurus. Gulung sedikit rambutnya dengan pengeriting rambut yang telah dipanaskan. Lakukan sesuai petunjuk alat tersebut. Fotolah rambut sebelum dan sesudah pengeritingan untuk dipamerkan.

     b.    Pilih seseorang dengan rambut keriting. Luruskan sedikit rambutnya dengan meminta dia menariknya selurus mungkin saat kita memanaskan rambutnya dengan hair dryer (alat pengering rambut).  Sekali lagi, fotolah rambut sebelum dan sesudahnya.

3.  Perubahan terhadap ikatan hidrogen pada protein rambut berakhir ketika rambut terkena air karena proteinnya kembali ke posisi asalnya. Untuk perubahan yang lebih permanen, kita harus memakai bahan kimia untuk memecah ikatan sulfur, membentuk ulang rambut, dan membentuk ikatan sulfur yang baru. “Permanen” adalah prosedur untuk mengeriting rambut. Pertama, sejenis bahan kimia digunakan untuk memecah ikatan sulfur dan hidrogen. Kedua, bahan kimia lainnya, penetral, digunakan untuk menghentikan ikatan agar tidak pecah dan membentuk ikatan baru sehingga bisa mempertahankan bentuk rambut yang baru, bahkan setelah terkena air. Demonstrasikan perubahan yang dibuat oleh bahan-bahan kimia permanen dengan mengumpulkan sampel-sampel rambut dari salon. Keritinglah sampel-sample rambut tersebut dengan mengikuti petunjuk penggunaan alat pengeriting rambut.

H.  Tugas Mandiri

1.  Istilah protein diperkenalkan oleh Gerardus Mulder, seorang ahli kimia dan fisika abad XIX yang berasal dari Belkita. Dia yakin bahwa protein sangat penting bagi berfungsinya tubuh dan bagi kehidupan itu sendiri. Cari informasi lebih banyak tentang ilmuwan ini untuk menambah pemahaman kita akan fungsi, sumber-sumber, dan komposisi kimia dari molekul protein. Cari juga informasi tentang analisis Frederick Sanger tentang protein yang disebut insulin.

2.  Ikatan hidrogen bukan benar-benar ikatan karena tidak ada perpindahan atau pembagian elektron-elektron. Bacalah buku teks kimia untuk mengetahui lebih banyak tentang ikatan hidrogen.