BAB I.
PENDAHULUAN
Protein
termasuk dalam kelompok senyawa yang terpenting dalam organisme hewan. Sesuai
dengan peranan ini, kata protein berasal dari kata Yunani proteios, yang artinya “pertama”. Protein adalah poliamida, dan
hidrolisis protein menghasilkan asam amino.
Asam amino adalah monomer dari
protein, yaitu asam karboksilat yang mempunyai gugus amina (NH2)
pada atom C ke -2, rumus umumnya:
Pada
asam amino, gugus karboksil memberikan sifat asam sedangkan gugus amina
memberikan sifat basa. Dalam bentuk larutan, asam amino bersifat amfoterik: cenderung menjadi asam pada laruutan basa dan menjadi basa
pada larutan asam. Perilaku ini terjadi karena asam amino mampu menjadi zwitter-ion. Asam amino termasuk golongan senyawa yang paling banyak
dipelajari karena salah satu fungsinya sangat penting dalam organisme, yaitu
sebagai penyusun protein.
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.
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 Cα
ini, 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. Struktur asam α-amino, dengan gugus amina di sebelah kiri dan gugus
karboksil di sebelah kanan.
BAB II.
ISI
Pembahasan
dalm asam amino ini, akan dibahas tentang:
1.
Tata nama
2.
Sifat-sifat asam amino
3.
Klasifikasi asam amino
4.
Isomerisme pada asam amino
5.
Polimerisasi pada asam amino
6.
Jenis asam amino
7.
Reaksi asam amino
8.
Sintesis asam amino
I.
Tata Nama
Aturan tata nama dalam penamaan asam amino antara lain:
1)
Gugus karboksilat (COOH)
menjadi nomor satu
2)
Lihat letak gugus amina (NH2)
3)
Hitung rantai terpanjang
dimulai dari gugus karboksilat
Contoh:
H─CH─COOH Asam 2-amino
asetat (glisin)
│
NH2
CH3─CH─COOH Asam 2-amino propanoat (alanin)
│
NH2
II.
Sifat-sifat
asam amino
a) Bersifat
amfoter
Sebagai pembawa sifat asam gugus
─COOH
Sebagai pembawa sifat basa gugus
─NH2
b) Bersifat
optis aktif kecuali glisin
c) Dalam
air membentuk Zwitter ion (ion bermuatan positif-negatif), seperti glisin dalam
air membentuk CH2NH3+COO-
Senyawa peptide adalah suatu
senyawa yang dibentuk dari hasil kondensasi 2 buah asam amino atau lebih dengan
ikatan peptide.
III.
Klasifikasi
asam amino
Berdasarkan sifat polar gugus R, maka asam amino terdiri:
1.
Asam amino dengan gugus R bermuatan
negatif/asam amino asam
Asam amino asam mempunyai pH 6 s/d 7 dan terdiri dari asam
aspartat dan asal glutamate dimana masing-masing asam amino ini mempunyai dua
gugus karboksil.
2.
Asam amino dengan gugus R bermuatan
positif/asam amino basa
Asam amino basa bermuatan positif pada pH 7 terdiri dari
lisina yang mengandung gugus amino, arginina mengandung gugus basa lemah
(imidazolium), histidina pada pH 6 umumnya bermuatan posistif.
Berikut adalah ke-20 asam amino penyusun protein (singkatan
dalam kurung menunjukkan singkatan tiga huruf dan satu huruf yang sering
digunakan dalam kajian protein), dikelompokkan menurut sifat atau struktur
kimiawinya:
Asam amino alifatik sederhana
- Glisina (Gly, G)
- Alanina (Ala, A)
- Valina (Val, V)
- Leusina (Leu, L)
- Isoleusina (Ile, I)
Asam amino hidroksi-alifatik
- Serina (Ser, S)
- Treonina (Thr, T)
Asam amino dikarboksilat (asam)
- Asam aspartat (Asp, D)
- Asam glutamat (Glu, E)
Amida
- Asparagina (Asn, N)
- Glutamina (Gln, Q)
Asam amino basa
- Lisina (Lys, K)
- Arginina (Arg, R)
- Histidina (His, H) (memiliki
gugus siklik)
Asam amino dengan sulfur
- Sisteina (Cys, C)
- Metionina (Met, M)
Prolin
- Prolina (Pro, P) (memiliki
gugus siklik)
Asam amino aromatik
- Fenilalanina (Phe, F)
- Tirosina (Tyr, Y)
- Triptofan (Trp, W)
Kelompok ini memiliki cincin benzena dan menjadi bahan baku
metabolit sekunder aromatik.
IV.
Isomerisme asam amino
Karena atom C pusat mengikat empat gugus yang
berbeda, maka asam amino—kecuali glisina—memiliki isomer
optik: l
dan d. Cara sederhana untuk
mengidentifikasi isomeri ini dari gambaran dua dimensi adalah dengan
"mendorong" atom H ke belakang pembaca (menjauhi pembaca). Jika
searah putaran jarum jam (putaran ke kanan) terjadi urutan karboksil-residu-amina
maka ini adalah tipe d. Jika
urutan ini terjadi dengan arah putaran berlawanan jarum jam, maka itu adalah
tipe l. (Aturan ini dikenal dalam
bahasa Inggris dengan nama CORN, dari singkatan COOH - R -
NH2).
Pada umumnya, asam amino alami yang dihasilkan eukariota merupakan
tipe l meskipun beberapa siput
laut menghasilkan tipe d. Dinding sel bakteri banyak
mengandung asam amino tipe d. Perlu diketahui bahwa tanda D dan L hanya
berhubungan dengan konfigurasi absolut sedangkan tanda arah rotasi diberi tanda
+ dan -. Umumnya asam amino di alam berkonfigurasi L.
V.
Polimerisasi pada asam amino
Protein merupakan polimer yang tersusun
dari asam amino sebagai monomernya. Monomer-monomer ini tersambung dengan ikatan peptida, yang
mengikat gugus karboksil milik satu monomer dengan gugus amina milik monomer di
sebelahnya. Reaksi penyambungan ini (disebut translasi) secara
alami terjadi di sitoplasma dengan bantuan ribosom dan tRNA.
Pada
polimerisasi asam amino, gugus -OH yang merupakan bagian gugus karboksil satu
asam amino dan gugus -H yang merupakan bagian gugus amina asam amino lainnya
akan terlepas dan membentuk air. Oleh sebab itu, reaksi ini termasuk dalam
reaksi dehidrasi. Molekul asam amino yang telah melepaskan molekul air
dikatakan disebut dalam bentuk residu asam amino.
Reaksi
kondensasi dr dua asam amino menjadi peptide
a)
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 (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.
Asam amino
dalam bentuk tak terion (kiri)dan dlm bentuk zwitter ion (kanan).
VI.
Jenis-jenis asam amino
A.
Asam amino essensial
(tidak dapat disintesis tubuh)
Contoh:
Isoleusin, fenilalanin, metionin, lisin, valin,
treonin, triptofan, histidin.
B.
Asam amino
non-essensial (dapat disintesis tubuh)
Contoh:
Glisin, alanin, serin, sistein, ornitin, asam
aspartat, tirosin, sistin, arginin, asam glutamate, norleusin.
VII.
Reaksi asam amino
A.
Keamfoteran
asam amino
Suatu asam amino mengandung baik suatu ion karboksilat
(-CO2 -) merupakan suatu ion amonium (-NH3+
) dalam sebuah molekul.oleh karena itu asam amino bersifat amfoter : asam ini beraksi dengan asam ataupun
dengan basa, masing-masing dengan menghasilkan suatu kation atau suatu anion.
B.
Asilasi
Gugus amino dari suatu asam amino dapat dengan mudah
diasilasi dengan suatu halida asam ataupun dengan anhibrida asam untuk
menghasilkan amida. Karena nitrogen amida tidak bersifat basa, suatu asam amino
terasilasi tidak membentuk ion dipolar. Karena alasan ini asam amino terasilasi
menunjukan sifat-sifat fisis yang khas dari senyawa organik.
C.
Reaksi dengan ninhidrin
Asam-asam amino bereaksi dengan ninhidrin untuk membentuk
produk yang disebut ungu Ruhemann.
Reaksi itu bisa digunakan sebagai uji bercak untuk mendeteksi hadirnya
asam-asam amino pada kertas kromatografi. Karena reaksi itu kuantitatif, reaksi
itu digunakan sebagai penganalisis asam amino yang diotomasi,
instrument-instrumen yang menetapkan persentase asam-asam amino yang ada dalam
suatu contoh.
VIII.
Sintesis asam amino
1.
Sintesa Stecker
Dari asam amino, yang dikembangkan
dalam tahun 1850, merupakan rentetan 2 tahap. Tahap pertama ialah reaksi antara
suatu aldehid dan suatu campuran amonia dan asam sianida untuk menghasilkan
suatu aminonitril. Hidrolisis aminonitril itu menghassilkan asam amino.
Jalur sintetik lain menuju asam amino ialah dengan aminasi
suatu asam α-halo dengan amonia berlebih. (perlu digunakan NH3
berlebih untuk menetralkan asam dan meminimalkan alkilasi berlebih.
2.
Sintesa
Ftalimida gabriel
Merupakan jalur yang lebih bagus sekali
menuju asam amino.
Keuntungan sintesis ini terhadap aminasi langsung ialah bahwa tidak terjadi
alkilasi berlebih.
3.
Aminasi
reduktif
Suatu asam α-keto merupakan suatu prosedur lain untuk
memperoleh asam amino rasemat.
4.
Sintesis Hell–Volhard–Zelinsky
DAFTAR PUSTAKA
·
Finar, I. L.1968.Organic Chemistry volume two.Nothern
polytechnic: London