LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK Protein dan Karbohidrat : Sifat dan Reaksi Kimia
Nama
: Grace E M Hutahaean
NIM
: 11212021
Kelompok
: 3
Tanggal percobaan
: 24 Oktober 2013
Tanggal Pengumpulan laporan
: 7 November 2013
Nama Asisten
: Desyka Sari Sihaloho
Program Studi Rekayasa Hayati Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati Laboratorium Kimia Organik Institut Teknologi Bandung 2013
PROTEIN DAN KARBOHIDRAT : Sifat dan Reaksi Kimia
I.Tujuan Percobaan 1. Mengidentifikasi reagen yang mengandung gugus hidroksi fenolik melalui uji Millon 2. Menentukan reagen yang mengandung asam amino dan gugus amina bebas melalui uji Ninhidrin 3. Menentukan ada tidaknya kandungan sulfur dalam asam amino pada suatu reagen melalui uji sulfur 4. Menentukan ada tidaknya ikatan peptida dalam suatu senyawa melalui uji biuret 5. Menentukan apakah suatu reagen merupakan karbohidrat melalui uji Molisch 6. Menentukan jenis karbohidrat gula pereduksi atau tidak melalui uji Biuret 7. Menentukan reagen yang merupakan monosakarida/disakarida melalui uji Barfoed
II.Prinsip Percobaan Karbohidrat adalah senyawa organik yang hanya mengandung atom C,O,dan H.Karbohidrat sering disebut dengan sakarida.Sakarida dibedakan atas tiga kelompok,yakni monosakarida,oligosakarida,dan polisakarida.Sakarida mengandung gugus aldehid atau keton,dan sejumlah gugus hidroksil sehingga kedua gugus ini dapat dapat membentuk hemiasetal atau asetal intramolekuler.Monosakarida,baik dalam bentuk hemiasetal atau ketal mudah dioksidasi oleh bahan uji lemah seperti pereaksi tollens,fehling dan benedict. Asam amino mengandung dua gugus fungsi yang berlainan,yakni gugus amin, gugus karboksil,
dan
.Gugus amin memiliki sifat basa yang lebih besar daripada gugus
karboksilat sehingga kedua gugus ini akan saling bereaksi membentuk ion zwiter.Protein merupakan suatu polimer alam yang terbentuk dari unit-unit asam amino yang saling berikatan melalui ikatan peptida.Oleh karena itu,pada proses hidrolisis protein akan menghasilkan asam-asam amino.Protein dapat bersifat sebagai amfoter.
III.Data dan Hasil Pengamatan A.Uji Kimia untuk Protein A.1 Uji Millon Jenis Uji Kasein Tirosin
Pengamatan warna putih sedikit keruh warna merah bata
Gambar
A.2 Uji Ninhidrin Jenis Uji Kasein Glisin
Pengamatan warna kuning pucat warna awal keunguan,lama kelamaan jadi kuning keruh/ pucat
Gambar
A.3 Uji Sulfur Jenis Uji Kasein Sistein
Pengamatan warna hitam kekuningan tidak pekat warna hitam pekat
Gambar
A.4 Reaksi dengan Asam Nitrit Jenis Uji a ) Glisin HCl b) Kasein
Pengamatan warna biru gelembung banyak sekali gelembung sedikit warna kuning gelembung banyak
Gambar
A.5 Uji Biuret Jenis Uji a.Urea
Pengamatan Urea yang dipanaskan menjadi warna ungu
Gambar 1.Urea yang dipanaskan
Urea menjadi berwarna ungu Urea pembanding tidak dipanaskan menjadi biru bening
2.Urea yang tidak dipanaskan
Urea menjadi berwarna biru bening b.Kasein
Biru keruh putih, ada endapan biru.
A.6 Uji Xanthoproteat
Jenis Uji Kasein
Pengamatan 1.Terbentuk warna kuning bening
Gambar 1.
2.
2.Setelah ditambah basa,warnanya lebih keruh
B. Uji Kimia untuk Karbohidrat B.1 Uji Molisch Jenis Uji
Pengamatan
Laktosa
Tabung reaksi terasa hangat Bawah: coklat bening, ungu, putih keruh, bening, dan terdapat bercak-bercak hitam
Glukosa
Tabung reaksi terasa hangat Bawah: pink keunguan, putih keruh, bening, dan terdapat bercak-bercak hitam Tabung reaksi terasa hangat Bawah: coklat bening, ungu, putih keruh, dan terdapat bercak-bercak hitam
Fruktosa
Gambar
Kiri: Laktosa, Glukosa, Fruktosa, Sukrosa, Maltosa
Sukrosa
Maltosa
Tabung reaksi terasa hangat Bawah: coklat bening, ungu, putih keruh, bening, dan terdapat bercak-bercak hitam Tabung reaksi terasa hangat Bawah: coklat bening, pink keunguan, putih keruh, dan terdapat bercak-bercak hitam
B.2 Uji Benedict
Jenis Uji
Pengamatan
Air
Larutan tetap berwana biru (reagen Benedict) Larutan berwarna hijau bercampur oranye, setelah didiamkan beberapa saat terbentuk endapan oranye dalam larutan hijau Larutan berwarna oranye pekat,setelah didiamkan beberapa saat terbentuk endapan oranye dalam larutan oranye Larutan berwarna oranye terang,setelah didiamkan beberapa saat terbentuk endapan oranye dalam larutan oranye Larutan berwarna hijau tua, setelah didiamkan beberapa saat terbentuk endapan oranye dalam larutan hijau Larutan berwarna oranye tua,setelah didiamkan beberapa saat terbentuk endapan oranye dalam larutan oranye
Laktosa
Glukosa
Fruktosa
Sukrosa
Maltosa
Gambar
Setelah didiamkan beberapa saat:
Kiri: Air, Laktosa, Glukosa, Fruktos, Sukrosa, Maltosa
B.3 Uji Barfoed
Jenis Uji
Pengamatan
Laktosa
Tidak terbentuk endapan
Glukosa
Sukrosa
Terbentuk endapan berwarna merahungu dan berlangsung cepat Terbentuk endapan berwarna merahungu dan berlangsung cepat Tidak terbentuk endapan
Maltosa
Tidak terbentuk endapan
Fruktosa
Gambar
Kiri: Laktosa, Glukosa, Fruktos, Sukrosa, Maltosa
B.4 Uji Hidrolisis Glukosa
Jenis Uji
Pengamatan
Laktosa
Uji hidrolisis glukosa (+) 0,5% glukosa
Sukrosa
Uji hidrolisis glukosa (+) 0,5% glukosa
Gambar
Kiri: Laktosa, Sukrosa, Kanji, Maltosa Uji pada Tes-Tape:
Kanji
Uji hidrolisis glukosa (-)
Maltosa
Uji hidrolisis glukosa (+) 0,5% glukosa
Atas: kanji, maltosa, sukrosa
IV.Pembahasan Uji Kimia Protein dan Asam Amino Uji Millon Reagen millon merupakan suatu larutan yang mengandung ion merkuri dan merkuri nitrat dalam asam nitrat.Uji ini diberikan untuk mengidentifikasi senyawa yang mengandung gugus hidroksi fenolik.Uji positif ditandai dengan perubahan warna pada protein menjadi merah bata.
struktur kasein
Mekanisme uji millon
struktur tirosin
Reaksi uji millon dengan tirosin
Pada percobaan yang dilakukan, ketika kasein dan tirosin ditetesi dengan reagen millon,tirosin mengalami perubahan warna menjadi merah bata,sedangkan kasein tidak menunjukkan perubahan yang signifikan,hanya warnanya jadi lebih keruh.Dapat dikatakan bahwa tirosin menunjukkan uji positif terhadap reaksi ini.Unsur merkuri (Hg) yang terdapat dalam reagen millon ini mengikat tirosin sehingga tirosin menjadi terhidrasi dan mengalami perubahan warna menjadi merah bata.
Uji Ninhidrin Uji ninhidrin digunakan untuk mendeteksi adanya asam amino dan protein yang mengandung gugus amina bebas.Ketika dipanaskan dengan ninhidrin,molekul-molekul tersebut akan memberikan warna biru tua/ungu dan terkadang kuning pucat. Reaksi yang terlibat :
Dari percobaan yang telah dilakukan,ketika kasein dan glisin dilarutkan dengan ninhidrin dan dipanaskan,warna kasein berubah menjadi kuning pucat,sementara glisin menjadi keunguan.Lama kelamaan glisin berubah warna menjadi kuning pucat. Kompleks ungu ini terbentuk karena dua molekul ninhidrin yang bereaksi dengan amonia setelah asam amino teroksidasi.
struktur glisin
struktur kasein
Uji sulfur Uji sulfur digunakan untuk mengidentifikasi adanya belerang dalam asam amino. Reaksi ini dilakukan dengan mengubah sulfur menjadi sulfida anorganik melalui pemutusan ikatan oleh basa.Hasilnya menunjukkan endapan warna hitam timbal sulfida,jika larutan tersebut direaksikan dengan timbal asetat. Penambahan NaOH bertujuan untuk mendenaturasi protein sehingga ikatan yang menghubungkan atom S dapat terputus oleh Pb-asetat membentuk PbS. Penambahan Pbasetat bertujuan untuk membentuk garam berwarna hitam. Pemanasan dilakukan untuk mempercepat pembentukan garam tersebut. Garam yang dihasilkan yaitu garam PbS yang berwarna hitam. Garam ini terbentuk dalam suasana basa dan berasal dari sulfur (belerang) pada molekul sistein yang bereaksi dengan Pb-asetat.Reaksinya adalah :
Sulfur-containing protein ----NaOH----> S2- ----Pb2+----> PbS Pada percobaan yang telah dilakukan,kasein mengalami perubahan warna menjadi warna hitam kekuningan tidak pekat dan sistein menjadi hitam pekat.Berdasarkan literature,senyawa yang mengandung sulfur akan membentuk warna hitam ketika direaksikan dengan Pbasetat.Oleh sebab itu,dapat dikatakan senyawa sistein ini memiliki kandungan sulfur di dalamnya.
Struktur sistein
Reaksi dengan asam nitrat Reaksi ini digunakan untuk menunjukkan adanya amina primer pada protein yang diuji. Reaksi positif ditandai dengan gelembung udara yaitu gas Nitrogen yang terbentuk pada tabung reaksi.Berdasarkan hasil percobaan,kasein dan glisin menunjukkan adanya
gelembung-gelembung gas.Pada HCl juga terdapat gelembung gas tetapi lebih sedikit dibandingkan kasein dan glisin. Reaksi asam nitrit dengan protein :
Uji Biuret Biuret merupakan senyawa dengan dua ikatan peptida yang terbentuk pada pemanasan dua molekul urea. Uji Biuret digunakan untuk mengidentifikasi adanya ikatan peptida pada asam amino. Uji ini akan memberikan hasil positif untuk dua buah ikatan peptida atau lebih, dan negatif untuk asam amino bebas atau dipeptida.Reaksi biuret dengan protein
Pada percobaan,urea memberikan warna keunguan, kasein memberikan warna biru keruh putih.Menurut literature, Uji positif Biuret akan menghasilkan warna ungu/biru yang merupakan kompleks Cu2+ dengan CO dan –NH dari rantai peptida dalam suasana basa sehingga dapat disimpulkan bahwa kasein mengandung ikatan peptida
Uji xanthoproteat Uji ini merupakan uji kualitatif protein. Positif untuk protein yang mengandung asam amino dengan inti benzene (cincin benzene) , misalnya tirosin, triptofan, dan fenilalanin. Uji Xantoproteat dilakukan untuk mengetahui apakah asam amino yang diuji tersebut mengandung gugus fenil atau cincin benzena .Pada uji Xantoproteat ini, larutan asam nitrat pekat (HNO3) ditambahkan dengan hati-hati ke dalam larutan protein. Setelah dicampur terjadi endapan putih yang dapat berubah menjadi kuning apabila dipanaskan kemudian menjadi warna jingga bila dibuat alkalis (basa) dengan larutan NaOH. Reaksi yang terjadi ialah nitrasi atau reaksi substitusi atom H pada benzena yang terdapat pada molekul protein oleh gugus nitro. Inti benzena dapat ternitrasi oleh asam nitrat pekat menghasilkan turunan nitrobenzene. Reaksinya adalah
Pada percobaan yang dilakukan,kasein memberikan warna kuning keruh.Menurut literature,uji positif terhadap xanthoproteat ditandai dengan adanya endapan berwarna kuning/jingga.Oleh sebab itu.dapat ditarik kesimpulan bahwa kasein mengandung gugus fenil/cincin benzena.
Uji Kimia untuk Karbohidrat Uji Molisch Uji molisch merupakan uji kimia yang menunjukkan adaya karbohidrat berdasarkan dehidrasi karbohidrat oleh asam sulfat untuk menghasilkan aldehida yang akan mengalami kondensasi dengan dua molekul fenol (biasanya α - naftol , meskipun fenol lain (misalnya resorsinol ,
timol ) juga memberikan produk berwarna ) , menghasilkan senyawa merah atau ungu berwarna . Larutan uji dikombinasikan dengan sejumlah kecil reagen molisch ini ( α - naftol dilarutkan dalam etanol ) dalam tabung reaksi . Setelah pencampuran , sejumlah kecil asam sulfat pekat ditambahkan secara perlahan menuruni sisi miring tabung , tanpa pencampuran , untuk membentuk lapisan . Reaksi positif ditunjukkan dengan munculnya cincin ungu pada antarmuka antara asam dan lapisan senyawa yang diuji . Semua karbohidrat - monosakarida , disakarida , dan polisakarida - harus memberikan reaksi positif , dan asam nukleat dan glikoprotein juga memberikan reaksi positif , karena semua senyawa ini akhirnya dihidrolisis menjadi monosakarida oleh asam mineral kuat . Uji reagen dehidrasi pentosa untuk membentuk furfural (reaksi atas) dan dehidrasi heksosa untuk membentuk furfural 5-hidroksimetil (reaksi bawah). Para furfural lanjut bereaksi dengan-naftol hadir dalam reagen tes untuk menghasilkan produk ungu.Mekanisme reaksi :
Pada percobaan yang dilakukan,laktosa,fruktosa,glukosa,sukrosa,dan maltosa membentuk cincin berwarna ungu.Oleh sebab itu dapat disimpulkan bahwa kelima reagen ini merupakan karbohidrat.
Uji Benedict Uji Benedict menentukan apakah monosakarida atau disakarida adalah gula pereduksi (gula yang memiliki gugus aldehida atau keton bebas) dan karenanya hampir sama dengan tes Tollens. Untuk memberikan tes positif, karbohidrat harus berisi hemiasetal yang akan menghidrolisis dalam larutan air dengan bentuk aldehida. Gugus aldehida (aldosa) berperan sebagai reduktor yang mereduksi Cu2+ pada reagen benedict menjadi Cu+ pada Cu2O yang merupakan endapan merah bata. Maka dari itu, reaksi positif akan menghasilkan endapan merah bata di akhir reaksi.Reagen Benedict adalah larutan alkali yang mengandung ion tembaga, yang mengoksidasi aldehida menjadi asam karboksilat. Pada gilirannya, ion tembaga direduksi menjadi oksida tembaga, yang membentuk endapan merah.Mekanisme reaksi
Pada percobaan yang dilakukan,sampel laktosa,fruktosa,glukosa,dan maltose memberikan warna endapan oranye.Sukrosa juga menghasilkan endapan oranye.Padahal,menurut literature sukrosa seharusnya memberikan hasil uji negatif karena pada sukrosa atom karbon anomerik keduanya saling terikat, sehingga pada setiap unit monosakarida tidak lagi terdapat gugus aldehida atau keton yang dapat bermutarotasi menjadi rantai terbuka. Sukrosa tidak bisa mereduksi pereaksi Benedict.Hal ini mungkin disebabkan karena kesalahan praktikan sehingga terjadi kontaminasi pipet tetes yang digunakan.
Uji Barfoed Uji barfoed digunakan untuk mendeteksi apakah suatu karbohidrat merupakan suatu monosakarida atau disakarida.Reagen Barfoed beeaksi dengan monosakarida menghasilkan
endapan tembaga (I) oksida dengan laju reaksi lebih cepat daripada disakarida.Uji positif ditandai dengan adanya endapan berwarna kemerahan. Mekanisme reaksinya : RCHO + 2Cu2+ + 2H2O -----> RCOOH + Cu2O + 4H+
Pada percobaan yang dilakukan, glukosa dan fruktosa bereaksi lebih cepat daripada maltosa, sukrosa, dan laktosa.Ini berarti,glukosa dan fruktosa memberikan uji positif terhadap barfoed sehingga dapat disimpulkan bahwa glukosa dan fruktosa merupakan monosakarida. Uji Hidrolisis Glukosa Disakarida dan polisakarida dapat dihidrolisis dalam larutan asam menjadi monosakarida komponen mereka, dan kemudian dilakukan uji kimia seperti uji Benedict. Dalam percobaan ini, beberapa disakarida dan sampel pati akan dihidrolisis, dan diuji ada atau tidaknya kandungan glukosa. Tes glukosa akan dilakukan dengan menggunakan disebut Tes-Tape.Tes-tape berisi enzim oksidase glukosa dan peroksidase, serta orto-toluidin. Oksidase glukosa mengoksidasi glukosa menjadi asam glukonat dan hidrogen peroksida. Setelah terbentuk, hidrogen peroksida bereaksi dengan peroksidase untuk memproduksi oksigen, yang mengoksidasi orto-toluidin untuk memberikan produk berwarna hijau. Pada percobaan yang dilakukan,sampel laktosa,maltose dan sukrosa memberikan warna hijau pada tes tape.Ini berarti,sampel tersebut memberikan uji positif sedangkan kanji memberikan uji negatif.Oleh sebab itu,dapat disimpulkan bahwa sampel laktosa,maltose dan sukrosa memiliki kandungan glukosa sedangkan pati tidak.Reaksi dari uji hidrolisis glukosa : (C6H10O5)n + n H2O → n C6H12O6
V.Kesimpulan 1. Kasein menunjukkan hasil positif terhadap uji Millon sehingga kasein disimpulkan memiliki gugus hidroksi fenolik 2. Menurut uji Ninhidrin,Glisin dan kasein merupakan reagen yang mengandung asam amino dan gugus amina bebas 3. Menurut uji Sulfur,sistein merupakan reagen yang memiliki kandungan sulfur di dalamnya. 4. Meurut uji biuret,kasein merupakan reagen yang mengandung ikatan peptida di dalamnya. 5. Menurut uji Xanthoproteat,kasein merupakan senyawa yang mengandung inti benzene di dalamnya. 6. Menurut uji Molisch, laktosa,fruktosa,glukosa,sukrosa,dan maltose merupakan senyawa golongan karbohidrat 7. Menurut uji Benedict,laktosa,fruktosa,glukosa dan maltose merupakan gula pereduksi. 8. Menurut uji Barfoed,glukosa dan fruktosa merupakan monosakarida. 9. Menurut uji hidrolisis glukosa,sampel laktosa,maltose dan sukrosa memiliki kandungan glukosa di dalamnya sedangkan kanji tidak.
VI.Daftar Pustaka http://www.biosci.ohiou.edu/introbioslab/Bios170/170_2/benedict.htm (diakses tanggal 14 November 2013,pukul 19:05) http://www.chemistry.mcmaster.ca/~chem2o6/labmanual/expt11/2o6exp11.html (diakses tanggal 8 November,pukul o8.15) http://www.ilmukimia.org/2013/05/karbohidrat.html (diakses tanggal 7 November,pukul 20.06) Wilcox,C.F. wilcox, M.F. 1998. Experimental Organic Chemistry, A Small Scale Approach. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey,p.506.
