LAPORAN Enzim Lengkap [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN



I.1 Latar Belakang Enzim adalah protein yang berfungsi sebagai katalisator untuk reaksi-reaksi kimia didalam sistem biologi. Katalisator mempercepat reaksi kimia. Walaupun katalisator ikut serta dalam reaksi, ia kembali ke keadaan semula bila reaksi telah selesai. Walaupun aktivitas katalik enzim diduga hanya diperlihatkan oleh sel-sel yang utuh, sebagian besar enzim dapat diekstraksi dari sel tanpa kehilangan aktivitas biologik (katalik) nya. Oleh karena itu, enzim dapat diselidiki diluar sel hidup. Ekstrak yang mengandung enzim dipakai pada penyelidikan reaksi-reaksi metabolik, struktur, mekanisme kerja enzim dan malahan sebagai katalisator dalam industri pada sintetis senyawa-senyawa yang biologis aktif. Kerja enzim dipengaruhi beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu, derajat keasaman (pH), kofaktor, dan inhibitor. Sebagai katalisator, enzim berbeda dengan katalisator anorganik dan organik sederhana yang umumnya dapat mengatalisis berbagai reaksi kimia. Enzim mempunyai spesifitas yang sangat tinggi, baik terhadap reaktan (substrat) maupun jenis reaksi yang dikatalisiskan. Pada umumnya,suatu enzim hanya mengatalisis satu jenis reaksi dan bekerja pada suatu substrat tertentu.Kemudian, enzim dapat meningkatkan laju reaksi yang luar biasa tanpa pembentukan



1



produk samping dan molekul berfungsi dalam larutan encer pada keadaan biasa (fisiologis) tekanan,suhu, dan pH normal. Jadi hal inilah yang melatarbelakangi dilakukannya percobaan ini untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim. I.2 Maksud dan Tujuan Percobaan I.2.1 Maksud Percobaan Untuk mengetahui dan memahami faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kerja enzim. I.2.2 Tujuan Percobaan Untuk



mengetahui



dan



memahami



pengaruh



suhu



terhadap aktivitas enzim amilase dengan menentukan kecepatan penguraiannya. I.3 Prinsip Percobaan Menentukan kecepatan penguraian enzim amylase menggunakan larutan iod dengan menempatkan 4 tabung reaksi yang berisi larutan kanji dan saliva encer pada suhu yang berbeda-beda.



2



BAB II TINJAUAN PUSTAKA



II.1 Teori Umum Dalam tubuh manusia terjadi bermacam-macam proses biokimia dan tiap proses menggunakan katalis enzim tertentu. Untuk membedakannya maka tiap enzim diberi nama. Secara umum nama tiap



enzim



disesuaikan



dengan



nama



substratnya



dengan



penambahan “ase” dibelakangnya. Substrat adalah senyawa yang bereaksi dengan bantuan enzim. Sebagai contoh enzim yang menguraikan urea (substrat) dinamakan urease. Kelompok enzim yang mempunyai fungsi sejenis diberi nama menurut fungsinya, misalnya hidrolase adalah kelompok enzim yang mempunyai fungsi sebagai katalis dalam reaksi hidrolisis. Karena itu didsmaping nama trivial (biasa) maka oleh Commision On Enzymes of the International Union of Biochemistry telah ditetapkan pula tata nama yang sistematik, disesuaikan dengan pembagian atau penggolongan enzim yang didasarkan pada fungsinya. Suatu enzim bekerja secara khas terhadap suatu substrat tertentu. Kekhasan inilah ciri suatu enzim. Ini sangat berbeda dengan katalis lain (bukan enzim) yang dapat bekerja terhadap berbagai macam reaksi. Enzim urease hanya bekerja terhadap urea sebagai substratnya. Ada juga enzim yang bekerja terhadap lebih dari satu substrat namun enzim tersebut tetap mempunyai kekhasan tertentu.



3



Misalnya enzim esterase dapat menghidrolisis beberapa ester asam lemak, tetapi tidak dapat menghidrolisis substrat yang bukan ester. Suatu contoh tentang kekhasan ini misalnya terhadap L-arginin dan tidak



terhadap



D-arginin.



Suatu



enzim



dikatakan



mempunyai



kekhasan nisbi apabila ia dapat bekerja terhadap beberapa substrat misalnya esterase dan dan D-asam amino oksidase yang dapat bekerja



D-asam



amino



dan



L-asam



amino



tetapi



berbeda



kecepatannya. Karena ada kekhasan ini maka suatu enzim dapat digunakan untuk memisahkan komponen D dan L pada suatu campuran rasemik. Kekhasan terhadap suatu reaksi disebut kekhasan reaksi. Suatu asam amino tertentu sebagai substrat dapat mengalami berbagai reaksi dengan berbagai enzim. (1: 140) Fungsi dan cara kerja enzim Fungsi suatu enzim ialah sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi dalam sel maupun di luar sel. Suatu enzim dapat mempercepat reaksi 108 sam 1011 kali lebih cepat dari pada apabila reaksi tersebut dilakukan tanpa katalis. Jadi enzim dapat berfungsi sebagai katalis yang sangat efisien, di samping itu mempunyai derajat kekhasan yang tinggi. Seperti juga katalis lainnya, maka enzim dapat menurunkan energy (reaksi endergonik) dan ada pula yang menghasilkan



energy



atau



mengeluarkan



energy



eksergonik).



Misalnya pembentukan ikatan antara senyawa A dengan senyawa B



4



menjadi senyawa AB akan mengeluarkan energy. Terjadinya senyawa AB dari A dan B membutuhkan energy sebesar p, yaitu selisih energy A dan B dengan AB. Sebaliknya penguraian senyawa AB menjadi A dan B mengeluarkan energy sebesar P pula. Terurainya senyawa AB tidak dapat berjalan dengan sendirinya, tetapi harus terbentuk lebih dahulu senyawa AB aktif. Untuk pembentukan AB aktif ini dibutuhkan energy sebesar a, yang disebut aktivasi. Makin besar harga a makin sukar terjadinya suatu reaksi. Dengan adanya katalis atau enzim, harga energy aktivasi diperkecil atau diturunkan. Dengan demikian akan dapat memudahkan atau mempercepat terjadinya suatu reaksi (2:658) Kompleks Enzim-Substrat Suatu enzim mempunyai ukuran yang lebih besar dari pada substrat. Oleh karena itu tidak seluruh bagian enzim dapat berhubungan dengan substrat. Hubungan antara substrat dengan enzim hanya terjadi pada bagian atau tempat tertentu saja. Tempat atau bagian enzim yang mengadakan hubungan atau kontak dengan substrat dinamai bagian aktif (activite site). Hubungan hanya mungkin terjadi apabila bagian aktif mempunyai ruang yang tepat dapat menampung substrat. Apabila substrat mempunyai bentuk atau konformasi lain, maka tidak dapat ditampung pada bagian aktif suatu enzim.



5



Hubungan



atau



kontak



antara



enzim



dengan



substrat



menyebabkan terjadinya kompleks enzim substrat. Kompleks ini merupakan kompleks yang aktif, yang bersifat sementara dan akan terurai lagi apabila reaksi yang diinginkan telah terjadi. Secara sederhana sekali penguraian suatu senyawa atau substrat oleh suatu enzim dapat digambarkan sebagai berikut: (3:26).



Penggolongan Enzim Enzim digolongkan menurut reaksi yang diikutinya, sedangkan masing-masing enzim diberi nama menurut nama substratnya, misalnya urease, arginase dan lain-lain. Disamping itu ada pula beberapa enzim yang dikenal dengan nama lain misalnya pepsin, tripsin, dan lain-lain. Penggolongan enzim berdasrkan reaksi kimia dimana enzim memiliki peranan. Enam golongan tersebut ialah: 



Oksireduktase







Transferase 6







Hidrolase







Liase







Isomerase







Ligase







Oksireduktase Enzim-enzim yang termasuk dalam golongan ini dapat dibagi



dalam dua bagian yaitu dehidrogenase dan oksidase. Dehidrogenase bekerja pada reaksi-reaksi dehidrogenase, yaitu reaksi pengambilan ataom hidrogen



dari suatu senyawa



(donor). Hydrogen yang dilepas diterima oleh senayawa lain (akseptor). Reaksi pembentukan aldehida dari alcohol adalah contoh reaksi dehidrogenase. Di sini alcohol adalah donor hydrogen, sedangkan senyawa yang menerima hydrogen adalah suatu koenzim nikotinadenindinukleotida.. Glutamat dehidrogenase



Alkohol + NAD+



NH3 + Asam ketoGlutarat + NADH + H+



Reaksi ini khusus untuk L-asam Glutamat sedangkan ammonia yang terjadi pada reaksi ini dapat diubah menjadi urea dan dikeluarkan dari dalam tubuh melaui urine. Enzim-enzim oksidase juga bekerja sebagai katalis pada reaksi pengambilan hydrogen dari suatu substrat. Dalam reaksi ini yang bertindak selaku akseptor hydrogen ialah oksigen. Sebagai contoh



7



enzim glukosa oksidase bekerja sebagai katalis pada reaksi oksidasi glukosa menjadi asam glukonat. Glukosa oksidase



Glukosa + O2



Asam Glukonat +



H2O2 Xantin oksidase ialah enzim yang bekerja sebagai katalis pada reaksi oksidasi xantin menjadi asam urat. Contoh lain enzim oksidase ialah asam amino oksidase, yang bekerja sebagai katalis pada reaksi oksidasi asam amino. Glisin oksidase adalah enzim pada reaksi oksidasi glisin menjadi asam glioksilat. Enzim ini adalah suatu flavoprotein, yaitu suatu senyawa yang terdiri atas flavin yang berikatan dengan protein. Enzim asam amino oksidase terdapat dalam jaringan hati dan ginjal (4:309). Transferase Enzim yang termasuk golongan ini bekerja sebagai katalis pada reaksi pemindahan suatu gugus dari suatu senyawa kesenyawa yang lain. Beberapa contoh enzim yang termasuk golongan ini, ialah metiltransferase, hidroksimetiltransfrase, asiltransferase, dan amino transferase atau disebut juga transaminase. Enzim metiltransferase bekerja pada reaksi pembentukan kreatin dari asam guanidine asetat.



8



Ad – Rib – S – CH3



H2C – COOH



Ad – Rib – S



H2C - COOH CH2



HN NH2



CH2



CH2



C



CH2



H -C- NH2



+



H -C- NH2



NH



COOH



N CH3 C NH



COOH



Adenosil metionin Asam guanidine asetat



adenosil homosistein



NH2



+ H+ kreatin



Pembentukan Glisin dari serin merupakan reaksi pemindahan gugus hidroksil metil. Gugus ini dilepaskan dari molekul serin dengan dibantu oleh enzim hidroksimetil transferase. hidroksi metil transferase



CH2 – CH – COOH OH



CH2 - COOH



NH2



THFA



Serin



NH2 Glisin



Dalam reaksi ini asam tetrahidrofolat ( THFA) bekerja sebagai akseptor gugus beratom C satu. Enzim transaminase bekerja pada reaksi transaminasi yaitu suatu reaksi pemindahan gugus amino dari suatu asam amino kepada senyawa lain. Hidrolase Enzim yang termasuk dalam kelompok ini bekerja sebagai katalis pada reaksi hidrolisis. Ada tiga jenis hidrolase, yaitu yang memecah ikatan ester, memecah glikosida dan yang memecahikatan peptide.



9



Beberapa enzim sebagai contoh ialah esterase, lipase, fosfatase, amylase, amino peptidase, karboksi peptidase, pepsin, dengan cara hidrolissis. Esterase yang terdapat dalam hati dapat memecah ester sederhana, misalnya etil butirat menjadi etanol dan asam butirat. Lipase ialah enzim yang memecah ikatan ester pada lemak sehingga terjadi asam lemak dan gliserol. Fosfatase adalah enzim yang dapat memecah ikatan fosfat pada suatu senyawa, misalnya glukosa-6fosfat dapat dipecah menjadi glukosa dan asam fosfat. Bias ular mengandung enzim ini. Enzim amylase dapat memecah ikatan-ikatan pada amilum hingga terbentuk maltose. Ada tiga macam enzim amylase, yaitu α amylase, β amylase dan Ɣ amylase. α amylase terdapat dalam saliva ( ludah) dan pancreas. Enzim ini memecah ikatan 1-4 yang terdapat dalam amilum dan disebut endo amylase sebagai enzim ini memecah bagian dalam atau bagian tengah molekul amilum. β amylase



terutama



terdapat



pada



tumbuhan



dan



dinamakan



eksoamilase sebab memecah dua unit glukosa yang terdapat pada ujung molekul amilum secara berurutan sehingga pada akhirnya terbentuk maltose. Ɣ amylase telah diketahui terdapat dalam hati. Enzim ini dapat memecah ikatan 1-4 dan 1-6 pada glikogen dan menghasilkan glukosa. Enzim yang bekerja sebagai katalis dalam reaksi pemecahan molekul protein dengan cara hidrolisis disebut enzim proteolitik atau



10



protease. Oleh karena yang dipecah adalah ikatan pada rantai peptide, maka enzim tersebut dinamakan juga peptidase. Ada dua macam



peptidase,



yaitu



endopeptidase



dan



eksopeptidase.



Endopeptidase memecah protein pada tempat-tempat tertentu dalam molekul protein dan biasanya tidak mempengaruhi gugus yang terletak di ujung molekul. Sebagai contoh endopeptidase ialah enzim pepsin yang terdapat dalam usus halus dan papain, suatu enzim yang terdapat dalam papaya. Eksopeptidase bekerja terhadap kedua ujung molekul protein. Karboksipeptidase dapat melepaskan asam amino yang memiliki gugus –COOH bebas pada ujung molekul protein, sedangkan amino peptidase dapat melepaskan asam amino pada ujung lain yang memiliki gugus –NH2 bebas. H HOOC – C – NH – CO



NH – CO – CH – NH2 R



R



Karboksi peptidase



amino peptidase



Dengan demikian eksopeptida melepas asam amino secara berurutan dimulai dari asam amino ujung pada molekul protein hingga seluruh molekul terpecah menjadi asam amino (5:62). Liase Enzim yang termasuk golongan ini mempunyai peranan penting dalam reaksi pemisahan suatu gugus dari suatu substrat



11



(bukan cara hidrolisis) atau sebaliknya. Contoh enzim golongan ini antara lain dekarboksilase asam piruvat dan menghasilkan aldehida. CH3 – C – COOH



CH3 – C – H + CO2



O



O



Enzim aldolase bekerja pada reaksi pemecahan molekul fruktosa 1,6- difosfat menjadi dua molekul triosa yaitu dihidroksi aseton fosfat dan gliseraldehida -3-fosfat. fruktosa-1,6-difosfat



aldolase



D – gliseraldehida – 3 –



Dihidroksi aseton fosfat fosfat isomerase



Adapun enzim fumarat hidratase berperan dalam reaksi penggabungan suatu molekul H2O kepada molekul asam fumarat dan membentuk asam malat. H



H



COOH



C HOOC



H



H–C



C H



HOOC



C–H COOH



Isomerase Enzim yang termasuk golongan ini bekerja pada reaksi perubahan intramolekuler, misalnya reaksi perubahan glukosa menjadi fruktosa,



12



perubahan senyawa L menjadi senyawa D, senyawa sis menjadi senyawa trans dan lain-lain. Contoh enzim yang termasuk golongan isomerase antara lain ialah ribulosafosfat epimerase dan glukosafosfat isomerase. Enzim ribulosa epimerase merupakan katalis bagi reaksi epimerisasi. Enzim ribulosa epimerase merupakan katalis bagi reaksi epimerisasi ribulosa. Dalam reaksi ini ribulosa -5-fosfat diubah menjadi xilulos-5-fosfat. Disamping itu reaksi isomerisasi glukosa-6fosfat menjadi fruktosa-6-fosfat dapat berlangsung dengan bantuan enzim glukosa fosfat isomerase (5:63) Epimerase Ribulosa-5-fosfat



xilulosa-5-fosfat isomerase



Glukosa-6-fosfat



fruktosa-6-fosfat



Ligase Enzim yang termasuk golongan ini bekerja pada reaksi-reaksi penggabungan dua molekul. Oleh karenanya enzim-enzim tersebut juga dinamakan sintetase. Ikatan yang terbentuk dari penggabungan tersebut adalah ikatan C-O, C-S, C-N, atau C-C. contoh enzim golongan ini antara lain ialah glutamine sintetase dan piruvat karboksilase. Enzim glutamine sintetase yang terdapat dalam otak dan hati merupakan katalis dalam reaksi pembentukan glutamine dan asam glutamate.



13



Glutamate + ATP + NH4+



glutamine + ADP + Panorg



glutamine sintetase Disamping itu enzim bekerja dalam reaksi pembentukan asam oksaloasetat dari asam piruvat ( 5: 64). Asetil-KoA Asam Piruvat + ATP + CO2



asam oksaloasetat



+ ADP + Panorg Piruvat karboksilase Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim Konsentrasi Enzim Seperti pada katalis lain, kecepatan suatu reaksi yang menggunakan enzim tergantung pada konsentrasi enzim tersebut. Pada



suatu



konsentrasi



substrat



tertentu



kecepatan



reaksi



bertambah dengan bertambahnya konsentrasi enzim. Konsentrasi Substrat Hasil eksperimen menunjukkan bahwa dengan konsentrasi enzim yang tetap, maka pertambahan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi. Akan tetapi pada batas konsentrasi tertentu,



tidak



terjadi



kenaikan



kecepatan



reaksi



walaupun



konsentrasi substrat diperbesar. Keadaan ini telah diterangkan oleh Michaelis–Menten dengan hipotesis mereka tentang terjadinya kompleks enzim substrat. Persamaan Michaelis-Menten yang membuktikan hipotesis mereka telah dijelaskan dimuka.



14



Untuk dapat terjadi kompleks enzim substrat sebagaimana telah dijelaskan tadi, diperlukan adanya kontak antara enzim dengan substrat. Kontak ini terjadi pada suatu tempat atau bagian enzim yang disebut bagian aktif. Pada konsentrasi substrat rendah, bagian aktif enzim ini hanya menampung substrat sedikit. Bila konsentrasi substrat diperbesar, makin banyak substrat yang dapat berhubungan dengan enzim pada bagian aktif tersebut. Dengan demikian konsentrasi kompleks enzim substrat makin besar dan hal ini menyebabkan makin besarnya kecepatan reaksi. Pada suatu batas konsentrasi substrat tertentu, semua bagian aktif telah dipenuhi oleh substrat atau telah jenuh dengan substrat. Dalam keadaan ini, bertambah besarnya konsentrasi substrat tidak menyebabkan bertambah besarnya konsentrasi kompleks enzim substrat, sehingga jumlah hasil reaksinya pun tidak bertambah besar. Suhu Oleh karena reaksi kimia ini dapat dipengaruhi oleh suhu, maka reaksi yang menggunakan katalis enzim yang dapat dipengaruhi oleh suhu. Pada suhu yang rendah reaksi kimia berlangsung lambat, sedangkan pada suhu yang lebih tinggi reaksi berlangsung lebih cepat. Disamping itu, karena enzim itu adalah suatu protein, maka kenaikan suhu dapat menyebabkan terjadinya proses denaturasi.



15



Apabila terjadi proses denaturasi, maka bagian aktif enzim akan terganggu dan dengan demikian konsentrasi efektif enzim menjadi berkurang dan kecepatan reaksinya pun akan menurun. Kenaikan suhu sebelum terjadinya proses denaturasi dapat menaikkan kecepatan reaksi. Koefisien suhu suatu reaksi diartikan sebagai kenaikan kecepatan reaksi sebagai akibat kenaikan suhu100C. Koefisien suhu ini diberi symbol Q10. Untuk reaksi yang menggunakan enzim, Q10 ini berkisar antara 1,1 hingga 3,0 artinya setiap kenaikan suhu 100C, kecepatan reaksi mengalami kenaikan 1,1 hingga 3,0 kali. Namun kenaikan suhu pada saat mulai terjadinya proses denaturasi akan mengurangi kecepatan reaksi. Oleh karena ada dua pengaruh yang berlawanan, maka akan terjadi suatu titik optimum, yaitu suhu yang paling tepat bagi suatu reaksi yang menggunakan enzim tertentu. Pengaruh pH Seperti protein pada umumnya struktur ion enzim tergantung pada pH lingkungannya. Enzim dapat berbentuk ion positif, ion negative atau ion bermuatan ganda (zwitter ion). Dengan demikian perubahan pH lingkungan akan berpengaruh terhadap efektivitas bagian aktif enzim dalam membentuk kompleks enzim substrat. Disamping pengaruh terhadap struktur ion pada enzim, pH rendah atau pH tinggi dapat pula menyebabkan terjadinya proses denaturasi dan ini akan mengakibatkan menurunnya aktivitas enzim.



16



Gambar menunjukkan hubunagn antara aktivitas enzim dengan pH. Dari bentuk kurva pada gambar tersebut, tampak bahwa ada suatu pH tertentu atau daerah pH yang dapat menyebabkan kecepatan reaksi paling tinggi (6:82).



pH



optimum



pH tersebut dinamakan pH optimum. pH optimum dari enzim amylase misalnya dapat diperoleh dengan menentukan jumlah milligram



gula



yang



terbentuk



dari



beberapa



reaksi



yang



menggunakan enzim amylase pada berbagai harga pH dan amilum sebagai substrat (7:33). Menurut Saryono (2011) mekanisme kerja enzim yang mungkin dapat terjadi adalah (8:29) : 1. Katalisis dipengaruhi oleh regangan dan distorsi ikatan. 2. Katalisis dipengaruhi oleh orientasi dan kedekatan substrat. 3. Katalisis melibatkan donor proton (asam) dan akseptor (basa). 4. Katalisis kovalen.



17



5. Katalisis dengan meningkatkan konsentrasi yang efektif. 6. Katalisis dipengaruhi oleh stabilisasi status transisi. 7. Katalisis dipengaruhi oleh nukleofilik dan elektrofilik. 8. Katalisis dipengaruhi oleh ion logam. 9. Katalisis dipengaruhi oleh efek elektrostatik. Enzim merupakan unit fungsional dari metabolisme sel, bekerja dengan urutan-urutan yang teratur, enzim mengkatalisis ratusan reaksi bertahap yang menguraikan molekul nutrien, reaksi yang menyimpan dan mengubah energi kimiawi dan yang membuat makromolekul sel dari prekursor sederhana. Enzim memilki tenaga katalitik yang luar biasa, yang biasanya jauh lebih besar dari katalisator



sintetik.



Spesifisitas



enzim



amat



tinggi



terhadap



substratnya, mempercepat reaksi kimia tanpa pembentukan rantai samping dan bekerja pada suhu dan pH yang normal. Hanya sedikit katalisator non biologi yang dilengkapi dengan sifat-sifat ini (9:235). Enzim digunakan dalam industri karena bersifaf sangat spesifik dibandingkan dengan katalis organik. Selain itu, enzim bekerja sangat efisien, beropersai pada kondisi lunak, aman dan mudah dikontrol, dapat menggantikan bahan kimia yang berbahaya dan dapat didegradasi secara biologis. Enzim juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Dalam industri pangan, enzim -amilase berfungsi



menyediakan



gula



hidrolisis



pati



sehingga



dapat



dimanfaatkan untuk produksi sirup glukosa ataupun sirup fruktosa



18



yang mempunyai tingkat kemanisan yang tinggi. Di industri tekstil enzim



amilase



digunakan



untuk



membantu



dalam



proses



penghilangan pati yang digunakan sebagai perekat untuk melindungi benang saat ditenun agar tidak lentur (10:22).



II.2 Uraian Bahan



1. Aquadest ( 11 : 96 ) Nama resmi



: AQUA DESTILLATA



Nama lain



: Air suling



BM / RM



: 18,02 / H2O



Pemerian



: Cairan jernih; tidak berwarna; tidak berbau; tidak mempunyai rasa.



Penyimpanan



: Dalam wadah tertutup baik



Kegunaan



: Sebagai pelarut



2. Iodium ( 11 : 316 ) Nama resmi



: IODUM



Nama lain



: Iodium



RM / BM



: I2 / 126,91



Pemerian



: Keping atau butir, berat, mengkilap, seperti logam, hitam kelabu, bau khas.



Kelarutan



: Larut dalam lebih kurang 3500 bagian air, dalam 13 bagian etanol (95%)P, dalam lebih kurang 80 bagian gliserol P dan dalam lebih kurang 4 bagian



19



karbondisulfida P, larut dalam kloroform P dan dalam karbontetraklorida P. Penyimpanan



: Dalam wadah tertutup rapat



Kegunaan



: Sebagai



3. Amylum ( 11 : 93 ) Nama resmi



: AMYLUM



Nama lain



: Pati



RM / BM



:-



Pemerian



: Serbuk sangat halus, putih, tidak berbau, tidak berasa.



Kelarutan



: Keasaman-kebasaan, batas jasadrenik, susut pengeringan,



penyimpanan,



khasiat



dan



penggunaan memenuhi syarat yang tertera pada amylum manihot. Penyimpanan



: Dalam wadah tertutup baik



Kegunaan



: Sebagai pereaksi



20



BAB III METODE KERJA



III.1 Alat dan Bahan III.1.1 Alat Alat yang digunakan antara lain ; Botol semprot, Gegep, Gelas beaker, Gelas ukur, Hot plate, Pipet skala, Pipet tetes, Plat tetes, Stopwatch, Tabung reaksi. III.1.2 Bahan Bahan yang digunakan antara lain ; Es batu, larutan iod, larutan kanji (amilum) dan Saliva. III.2 Cara Kerja III.2.1 Pengaruh suhu 1. Disiapkan alat dan bahan 2. Diencerkan 1 ml saliva dengan 9 ml air. 3. Disiapkan 4 tabung reaksi yang masing-masing diisi dengan 2 ml saliva encer. 4. Ditambahkan dengan 5 ml larutan kanji (amilum) 1% pada masing-masing tabung reaksi, kecuali tabung reaksi nomor empat. 5. Untuk tabung reaksi pertama, dicelupkan kedalam air es 6. Untuk tabung reaksi kedua, disimpan pada suhu kamar 7. Untuk tabung reaksi ketiga, dicelupkan dalam air panas dengan suhu 38˚C.



21



8. Untuk



tabung



reaksi



keempat,



saliva



encer



yang



ditambahkan telah dipanaskan di air mendidih (sebagai kontrol). 9. Pada interval 5 menit, diambil 1 tetes contoh dari masingmasing tabung reaksi dan dites pada plat tetes. 10. Ditetesi dengan 1 tetes larutan iod lalu ditentukan kecepatan penguraian dari masing-masing contoh. 11. Diulangi langkah diatas hingga 30 menit. 12. Dicatat perubahan warna yang terjadi dan waktu yang dibutuhkan untuk mengurai amilum.



22



BAB IV HASIL PENGAMATAN IV.1 Data Pengamatan



1. Pengaruh Suhu Warna Waktu ( Menit )



Tabung 1 (Air es)



Tabung 2 (Suhu kamar)



Kuning pucat Kuning pucat



5 10



kuning



Tabung 3 (Air panas 38o) Kuningbening



kuning



kuning



Tabung 4 (Sebagai kontrol) Kuningbening Kuning pucat



15



kuning



kuning



Kuningbening



kuning



20



kuning



Kuning



Kuning



Kuning



25 30



kuning kuning



kuning kuning



kuning kuning



kuning kuning



IV.2 Reaksi CH2OH



CH2OH



H



H



H



H



H OH



+ I2



OH H



H



O



n



OH



H



Amilum



iod



CH2OH H OH



OH



CH2OH H



H O



H OH n



23



E. Amilase biru



BAB V PEMBAHASAN



Kecepatan reaksi enzim dapat dipengaruhi oleh perubahan suhu dan pH yang mempunyai pengaruh besar terhadap kerja enzim. Kecepatan reaksi enzim juga dipengaruhi oleh konsentrasi enzim dan konsentrasi



substrat.



Pengaruh



aktivator,



inhibitor,



koenzim



dan



konsentrasi elektrolit dalam beberapa keadaan juga merupakan faktorfaktor yang penting. Hasil reaksi enzim juga dapat menghambat kecepatan reaksi. Selain itu, enzim dapat dirusak dengan pengocokan, penyinaran ultraviolet dan sinar-x, sinar-β dan sinar-γ. Untuk sebagian ini disebabkan karena oxidasi oleh peroxida yang dibentuk pada penyinaran tersebut. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh adanya inhibitor seperti obat-obatan dan sebagainya.  Pengaruh suhu Pada percobaan ini dilakukan uji pengaruh suhu dengan menggunakan air es (0oC), suhu kamar (25oC), air panas (38oC) dan air mendidih (100 oC) terhadap aktivitas enzim khusunya enzim amilase. Enzim bekerja pada kisaran suhu tertentu. Suhu rendah mendekati titik beku tidak merusak enzim, namun enzim tidak dapat bekerja. Dengan kenaikan suhu lingkungan, enzim mulai bekerja sebagian dan mencapai suhu maksimum pada suhu tertentu. Bila suhu ditingkatkan terus, jumlah enzim yang aktif akan berkurang karena mengalami



24



denaturasi. Kecepatan reaksi enzimatik mencapai puncaknya pada suhu optimum. Pada percobaan ini digunakan Air liur dimana air liur (saliva) mengandung enzim amylase liur, musin, air, dan garam natrium. Fungsi dari musin yaitu lendir yang melekatkan butir-butir makanan dan melincirkan makanan. Sedangkan fungsi air yaitu melembabkan dan melembutkan makanan. Adapun fungsi garam natrium yaitu menyediakan enzim beralkali untuk kerja amylase liur. Enzim amylase sendiri di jelaskan di bawah ini. Pada percobaan ini akan ditentukan suhu optimum dari enzim amilase. Masing-masing tabung diisi dengan larutan pati 1% dan saliva encer. Penambahan air liur pada pati berfungsi sebagai enzim yang akan mengkatalisis proses hidrolisa senyawa pati, karena pada air liur terdapat enzim amylase yang akan mengubah amilum menjadi maltosa, dan pati merupakan amilum. Amylase pada air ludah ini juga sering disebut dengan enzim ptialin. Proses perubahan amilum menjadi maltosa merupakan hidrolisis. Bila amilum ditambahkan air liur (amilase) maka molekul-molekulnya akan terhidrolisis menjadi maltosa dengan BM 360 dan glukosa. Amilosa merupakan suatu polimer linear yang terdiri dari unit-unit D-glukosa dalam ikatan 1,4 glukosida. Berbeda dengan amilopektin, amilosa merupakan suatu polisakarida yang bercabang dan terdiri dari unit-unit D-glukosa dalam ikatan.



25



Tabung pertama yang berisi larutan pati dan saliva dicelupkan ke dalam air es (0°C) dan tabung kedua ditempatkan pada suhu kamar (25°C). Tabung ketiga yang berisi larutan pati dan saliva encer dimasukkan dalam air panas (38°C). Tabung keempat di masukkan kedalam air mendidih (100°C) namun tanpa penambahan larutan pati. Perlakuan ini dilakukan pada berbagai suhu yang telah ditentukan masingmasing agar dapat diketahui pada suhu berapa (suhu optimum) enzim amilase bekerja dengan baik. Setelah 5 menit, larutan tersebut diuji pada plat tetes dan penambahan iodium 0,01 M. Pengujian ini dilakukan pada interval 5 menit selama 30 menit. Dari hasil percobaan pada suhu (0°C) tejadi aktivitas enzim,yaitu ditandai dengan perubahan warna pada plat tetes di menit ke 5- 10 kuning pucat dan dimenit ke 15- 30 berwarna kuning. Pada suhu ini seharusnya enzim berada dalam keadaan tidak aktif, sehingga keja enzim disini seharusnya sama sekali tidak ada. Hal ini juga sebenarnya dipengaruhi oleha faktor pengenceran, karena semakin tinggi pengenceran maka semakin menurun pula aktivitas enzim (kecepatan reaksi enzim). Pada suhu kamar (25°C), aktivitas enzim pada suhu ini perubahan warna pada plat tetes di menit ke 5 kuning-bening, kemudian dimenit ke 10-30 kuning atau dapat dikatakan normal atau tidak terjadi perubahan warna, hal yang dapat mempengaruhi adalah kondisi lingkungan yang kadang tidak sesuai dengan suhu kamar.



26



Pada suhu (38°C), aktivitas enzim pada suhu ini perubahan warna pada plat tetes di menit ke 5 dan 15 kuning-bening, kemudian dimenit ke 10,20,25,30 kuning. Pada air mendidih (100°C) di menit ke 5- 10 perubahan warna pada plat tetes kuning-bening dan di menit ke 15-30 kuning. Seharusnya pada suhu 100°C tidak terjadi perubahan warna karena struktur konformasi dari enzim sudah rusak disebabkan karena pemanasan pada suhu yang tinggi gerak termodinamik akan lebih meningkat sehingga benturan antar molekul akan lebih sering. Namun molekul protein juga mengalami denaturasi, sehingga bangun tiga dimensinya berubah secara bertahap. Akibatnya kompleks ES akan sukar terbentuk sehingga produk juga makin sedikit. Kecepatan reaksi enzimatik akan meningkat seiring dengan peningkatan suhu sampai batas optimum. Setelah melewati suhu optimum, maka kecepatan reaksi enzimatik akan kembali menurun. Suhu optimum enzim amilase yang terdapat pada saliva adalah 37°C, sama dengan suhu normal tubuh. Suhu penangas air selama proses uji sebenarnya perlu dijaga agar tetap stabil pada kisaran 37-38°C, sebab berpengaruh terhadap laju reaksi. Diluar suhu optimum laju reaksi enzimatis selalu lebih rendah, Makin besar perbedaan suhu reaksi dengan suhu optimum, maka makin rendah laju reaksi. Adanya kesalahan yang terjadi pada percobaan ini, mungkin disebabkan karena saliva yang digunakan bukanlah saliva yang mengandung enzim amylase liur, musin, air, dan garam natrium dan juga



27



karena kurang telitinya praktikan saat mengamati perubahan warna yang terjadi atau karena kualitas alat dan bahan yang kurang baik.  Pengaruh pH Percobaan ini tidak dilakukan disebabkan oleh karena tidak tersedianya bahan yang digunakan. Namun, pada umumnya struktur ion enzim tergantung pada pH lingkungannya dimana enzim dapat berbentuk ion positif, ion negatif atau ion bermuatan ganda (Zwitter ion). Dengan demikian



perubahan



pH



lingkungan



akan



berpengaruh



terhadap



efektivitas bagian aktif enzim dalam membentuk kompleks enzim-substrat. Disamping pengaruh terhadap struktur ion pada enzim, pH rendah atau pH tinggi dapat menyebabkan terjandinya proses denaturasi dan ini akan menurunkan aktivitas enzim. Beberapa enzim memiliki pH optimum yang berbeda-beda. pH optimum merupakan suatu kisaran nilai dimana pada pH tersebut terjadi kecepatan reaksi paling tinggi. Berikut ini tabel yang menunjukkan pH optimum dari beberapa enzim. Enzim



Sumber



Substrat



pH optimum



Sukrase



Usus halus



Sukrosa



6,2



Amilase



Saliva, pankreas



Amilum



5,6-7,2



Lipase



Pankreas



Etil butirat



7,0



Pepsin



Lambung



Albumin



1,5-2,5



Tripsin



PanKreas



Kasein



8-11



28



BAB VI PENUTUP



VI.1 Kesimpulan Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa : 1. Pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim pada uji iodium (I 2) dengan suhu 00C (air es) pada waktu 5 – 10 menit kuning pucat, tetapi pada waktu 15 – 30 menit berwarna kuning. 2. Pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim pada uji iodium (I 2) dengan suhu 380C (air panas) pada waktu 5 menit berwarna kuning menjadi bening dan waktu 10 menit menjadi kuning tetapi pada waktu 15 menit berubah kembali menjadi kuning-bening setelah berubah kembali warna kuning pada waktu 20 – 30 menit. 3. Pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim pada uji iodium (I 2) dengan suhu 250C (suhu kamar) pada waktu 5 menit berwarna kuning-bening tetapi menjadi kuning pada waktu 10 – 30 menit. 4. Pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim pada uji iodium (I2) dengan suhu sebagai kontrol yang dididihkan pada air mendidih pada waktu 5 menit berwarna kuning bening tetapi pada waktu 10 menit berwarna kuning pucat setelah itu warnanya berubah menjadi kuning pada 15 – 30 menit. VI.2



Saran -



29



DAFTAR PUSTAKA



1.



Anna Poedjiadi, F.M Titin Supriyanti. 2005. Dasar-Dasar Biokimia. UIP : Bandung. P:140.



2.



Ralph J. Fessenden. 1997. Dasar- Dasar Kimia Organik. Binarupa Aksara : Jakarta. P:658.



3.



H.A. Herper dkk.1980. Biokimia Edisi 17. Los atlos : California. P: 26.



4.



Mayer A. Peter dkk. 1985. Biokimia edisi 20. Buku kedokteran EGC : Jakarta. P 309.



5.



HAM Mulyono. 2011. Membuat Reagen Kimia Dilaboratorium. Bumi Aksara : Jakarta. P 62-69.



6.



Lahningar, A. 1988. Dasar – Dasar Biokimia Edisi Revisi UI. Press : Jakarta. P.82.



7.



Hartono, Andry. 2006. Terapi Gizi. EGC : Jakarta. P: 33.



8.



Saryono.2011. Biokimia Enzim. Nuha Medika : Yogyakarta. P: 29.



9.



Lehninger



Albert



L.1984.



School



of



Medicine.



Terj.



Maggy



Thenawidjaja, Dasar-dasar Biokimia. Erlangga : Jakarta. P : 235. 10. Setiasih, Siswati dkk.2006.Karakteristik Enzim Amilase Ekstrasel dari Isolat Bakteri Termofil SW2, Jurnal Kimia Indonesia, Vol 1. P: 22-27. 11. DIRJEN POM. 1979. FARMAKOPE INDONESIA EDISI III. DEPKES RI : JAKARATA.



30