LEMBAR
PENGESAHAN
Laporan lengkap
praktikum Biokimia dengan judul “ Enzim (Pengaruh suhu dan pH terhadap
Aktivitas Enzim “ disusun oleh :
Nama : Abdul Rahman Arif
NIM : 60500110002
Kelompok : III
(Tiga)
telah diperiksa
dan dikonsultasikan oleh koordinator asisten/asisten dan dinyatakan diterima.
Samata, Desember 2012
Koordinator
Asisten,
Asisten,
( Ismawanti ) ( Faradillah
Dwi Arhany )
Nim: 605001080002 Nim: 605001090006
Mengetahui
Dosen
Penanggung Jawab
( Maswati Baharuddin S.Si, M.Si )
Nip : 19680216 199903
2001
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Suatu
reaksi kimia, khususnya antara senyawa organik yang dilakukan dalam
laboratorium memerlukan suatu kondisi yang ditentukan oleh beberapa faktor
seperti suhu, tekanan, waktu dan lain-lain. Apabila salah satu kondisi tidak
sesuai dengan apa yang seharusnya dibutuhkan maka reaksi tidak dapat
berlangsung dengan baik. Reaksi atau proses kimia yang berlangsung dengan baik
dimungkinkan karena adanya katalis yang disebut dengan enzim.[1]
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.[2]
1
|
1
|
2
|
|
B. Rumusan Masalah
Rumusan
masalah dari percobaan ini adalah:
1. Bagaimana
pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim?
2. Bagaimana
pengaruh pH terhadap aktivitas enzim ?
C. Tujuan Percobaan
Tujuan dari
percobaan ini adalah:
1. Mengidentifikasi
pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim.
2. Membuktikan
bahwa pH mempengaruhi aktivitas enzim.
BAB
II
TINJAUAN
PUSTAKA
A. Enzim
Secara tradisional, enzim diberi
nama secara sederhana oleh orang yang menemukannya. Sistem penamaan terus
berubah mengikuti perkembangan ilmu pengetahuan dan sistem penamaan enzim serta
penggolongannya semakin kompleks dan komprehensif. Perkembangan selanjutnya
nama enzim biasanya berasal dari substratnya atau reaksi kimia yang dikatalis
dengan penambahan akhiran –ase, misalnya laktase, alkohol dehidrogenase dan DNA
polimerase. Tata nama lain didasarkan atas jenis ikatan substrat yang dicerna
oleh enzim ditambah akhiran –ase. Misalnya jika yang dicerna adalah sulfat maka
diberi nama sulfatase sedangkan bila substratnya peptid maka dinamakan
peptidase. Tata nama lain didasarkan pada jenis reaksi , misalnya transferase
dan ligase.[3]
3
|
4
|
1.
|
2. Transferase
adalah kelompok enzim yang mengkatalisis pemindahan gugus fungsional. Contohnya
yaitu aminotransferase, suatu transferase yang mengkatalisis degradasi asam
amino dengan membuang gugus amin.
3. Hidrolase
yaitu kelompok enzim yang mengkatalisis hidrolisis berbagai ikatan. Contohnya
yaitu glukosa-6-fosfatase, suatu hidrolase yang membuang gugus fosfat dari glukosa-6-fosfat,
meninggalkan glukosa dan asam tetrafosfat.
4. Liase
adalah kelompok enzim yang memotong berbagai ikatan selain hidrolisis dan
oksidasi. Contohnya yaitu piruvat dekarboksilase, suatu liase yang membuang
karbondioksida dari piruvat.
5. Isomerase
adalah kelompok enzim yang mengkatalisis perubahan isomerasi di dalam molekul
tunggal. Contohnya yaitu ribulosa fosfat epimerase, suatu isomerase yang
mengkatalisis interkonversi ribulosa-5-fosfat dan xylulosa-5-fosfat.
6. Ligase
adalah kelompok enzim yang menggabungkan dua molekul dengan ikatan kovalen.
Contohnya yaitu heksokinase, suatu ligase yang mengkatalisis interkonversi
glukosa dan ATP dengan glukosa-6-fosfat dan ADP.
Suatu enzim mempunyai kekhasan
yaitu hanya bekerja pada satu reaksi saja. Untuk dapat bekerja terhadap suatu
zat atau substrat harus ada hubungan atau kontak antara enzim dan 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
dinamakan bagian aktif enzim. 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
akatif suatu enzim. Dalam hal ini enzim tidak dapat berfungsi terhadap
substrat.[5]
5
|
6
|
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.
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.
Teori
lock dan key dikemukakan oleh Emil Fischer. Sisi aktif merupakan bagian
yang kaku yang memungkinkan hanya substrat tertentu saja yang cocok dan pas
untuk dapat bereaksi. Substrat merupakan anak kunci yang akan menempel pada
sisi aktif sedangkan enzim bekerja sebagai kuncinya. Ketika bentuk dan ukuran
anak kunci atau substrat cocok dan sesuai dengan lubang kunci atau sisi aktif
pada molekul enzim maka pintu akan terbuka atau reaksi tersebut akan berjalan.[6]
6
|
7
|
Kinetika enzim berkaitan dengan
pengukuran laju reaksi enzimatik serta faktor-faktor yang mempengaruhi laju
reaksi tersebut. Faktor-faktor yang penting yang mempengaruhi laju reaksi
enzimatik adalah konsentrasi substrat dan enzim, pH, suhu dan adanya kofaktor
serta ion logam. Ada kalanya diperlukan optimalisasi laju reaksi tertentu, laju
yang tergantung pada variabel percobaan juga memungkinkan untuk memilih
model-model yang mungkin memperkirakan bagaimana enzim tersebut berfungsi.[8]
|
|
B. Enzim Amilase
7
|
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 yang mempunyai tingkat kemanisan yang tinggi. Di
industri tekstil enzim amilase digunakan untuk membantu dalam proses
penghilangan pati yang digunakan sebagai perekat untuk melindunngi benang saat ditenun
agar tidak lentur.[11]
C.
8
|
|
Gugus protestik adalah gugus
kofaktor yang terikat pada enzim dan tidak mudah terlepas dari enzimnya.
Sebagai contoh flavin adenin dinukleotida adalah gugus protestik yang terikat
pada enzim suksinat dehidrogenase. Suatu koenzim adalah molekul organik kecil,
tahan terhadap panas yang mudah terdisosiasi dan dapat dipisahkan dari enzimnya
dengan cara dialisis. Contoh koenzim adalah NAD, NADP, asam tetra hidrofosfat,
tiamin pirofosfat dan ATP. Aktivator pada umumnya ilaha ion-ion logam yang
dapat terikat atau mudah lepas dari enzim. Contohnya adalah aktivator logam K+
(kalium) dan MN++ (mangan).[13]
D.
9
|
Iodium yang sangat murni dapat
diperoleh dengan mereaksikan kalium iodida dengan tembaga sulfat. Ada pula
metode lainnya yang sudah dikembangkan. Iod adalah padatan berkilauan berwarna
hitam kebiru-biruan, menguap pada suhu kamar menjadi gas ungu biru dengan bau
menyengat. Iod membentuk senyawa dengan banyak unsur, tapi tidak sereaktif
halogen lainnya, yang kemudian menggeser iodida. Iod menunjukkan sifat-sifat
menyerupai logam. Iod mudah larut dalam kloroform, karbon tetraklorida, atau
karbon disulfida yang kemudian membentuk larutan berwarna ungu yang indah. Iod
hanya sedikit larut dalam air.[14]
Pereaksi benedict berupa larutan
yang mengandung kuprisulfat, natrium karbonat dan natrium sitrat. Adanya
natrium karbonat dan natrium sitrat membuat pereaksi benedict bersifat basa
lemah. Endapan yang terbentuk dapat berwarna hijau, kuning atau merah bata.
Warna endapan ini tergantung pada konsentrasi karbohidrat yang diperiksa.
Pereaksi benedict lebih banyak digunakan untuk pemeriksaan glukosa dalam
urine daripada pereaksi fehling karena
beberapa alasan. Apabila dalam urine terdapat asam urat, kedua senyawa ini
dapat mereduksi pereaksi fehling tetapi tidak dapat mereduksi pereaksi
benedict.[15]
BAB
III
METODE
PERCOBAAN
A. Waktu dan Tempat
Adapun waktu dan tempat
dilaksanakannya percobaan ini adalah:
Hari/tanggal : Senin/10 Desember 2012
Pukul : 13.15 – 16. 30 WITA
Tempat : Laboratorium Biokimia LT I
Fak Sains dan Teknologi
Universitas Islam
Negeri (UIN) Alauddin Makassar
B. Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada
percobaan ini adalah:
1. Alat
Adapun alat yang digunakan adalah
pemanas listrik, termometer 1000C, gelas kimia, 250 mL, gelas kimia
100 mL, tabung reaksi, pembakar spritus, rak tabung reaksi, pipet skala, botol
semprot, kasa dan asbes.
2.
Bahan
Bahan yang digunakan pada
percobaan ini adalah aquadest (H2O), enzim amilase, es batu, larutan
amilum (C6H10O5)n 2 %, larutan asam
klorida (HCl) 0,4 %, larutan benedict, larutan iodium, larutan
natrium karbonat (Na2CO3) 1 % .
C. Prosedur Kerja
Prosedur kerja dari percobaan ini adalah:
1. Pengaruh suhu terhadap aktivitas
enzim
a. Menyediakan
5 tabung reaksi yang bersih dan kering.
b.
10
|
c.
11
|
|
d. Memasukkan
tabung 1 ke dalam gelas kimia yang berisi es.
e. Menyimpan
tabung 2 pada suhu kamar.
f. Memasukkan
tabung 3 ke dalam penangas air dengan suhu 37-400C.
g. Memasukkan
tabung 4 ke dalam penangas air dengan suhu 75-800C.
h. Memasukkan
tabung 5 ke dalam penangas air mendidih.
i.
Menyimpan masing-masing tabung
pada tempatnya selama 15 menit.
j.
Menguji dengan larutan iodium.
k. Menguji
dengan pereaksi benedict.
l.
Mengamati perubahan warna yang
terjadi.
2. Pengaruh pH terhadap aktivitas
enzim
a.
Menyediakan 3 tabung reaksi yang
bersih dan kering.
b.
Mengisi tabung 1 dengan larutan
asam klorida (HCl) 0,4 % sebanyak 2 mL.
c.
Mengisi tabung 2 dengan aquadest
(H2O) sebanyak 2 mL.
d.
Mengisi tabung 3 dengan natrium
karbonat (Na2CO3) 1 % sebanyak 2 mL.
e.
Menambahkan 2 mL larutan amilum
dan 1 mL enzim amilase pada setiap
tabung.
f.
Mencampurkan sampai homogen lalu
menyimpan tabung reaksi tersebut selama 15 menit.
g.
Menguji dengan larutan iodium dan
pereaksi benedict.
h.
Mengamati perubahan warna yang
terjadi.
BAB IV
HASIL DAN
PEMBAHASAN
A. Hasil Pengamatan
Hasil
pengamatan dari percobaan ini adalah:
1. Tabel pengaruh suhu terhadap
aktivitas enzim
a.
Uji Iodium
No
|
Suhu (0C)
|
Warna
|
Gambar
|
|
1
|
0
|
Coklat
|
|
|
2
|
25-30
|
Coklat
|
|
|
3
|
37-40
|
Coklat
|
|
|
4
|
75-80
|
Coklat
|
|
|
5
|
100
|
Coklat
|
|
b.
13
|
No
|
Suhu (0C)
|
Warna
|
Gambar
|
1
|
0
|
Hijau
|
|
2
|
25-30
|
Biru
|
|
3
|
37-40
|
Hijau
|
|
4
|
75-80
|
Kuning
|
|
5
|
100
|
Kuning
|
|
2.
14
|
a.
Uji Iodium
No
|
Suhu (0C)
|
Warna
|
Gambar
|
1
|
0
|
Coklat
|
|
2
|
25-30
|
Coklat
|
|
3
|
37-40
|
Coklat
|
|
b. Uji
Benedict
No
|
Suhu (0 C)
|
Warna
|
Gambar
|
1
|
0
|
Biru
|
|
2
|
25-30
|
Kuning
|
|
3
|
37-40
|
Kuning
|
|
B.
15
|
1.
Pengaruh Suhu
terhadap Aktivitas Enzim
a.
Uji
Iodium
CH2OH CH2OH
H
OH H
|
H
OH H
|
H H H H H
enzim O
+ I2
O O O
H OH H OH
Amilum Amilum
H
OH H
|
OH HO +
2HI
O O
b.
Uji
Benedict
CH2OH CH2OH
H
OH H
|
H
OH H
|
+
Cu2+
O O HO H
H OH H
OH
Amilum Aldosa (Merah bata)
16
|
H
OH H H
|
+ 2CuO
O O
H OH
2.
Pengaruh pH
terhadap Aktivitas Enzim
a.
Uji Iodium
CH2OH CH2OH
H
OH H
|
H
OH H
|
H H H H H
enzim O
+ I2
O O O
H OH H OH
Amilum Amilum
H
OH H
|
OH HO +
2HI
O O
b.
17
|
CH2OH CH2OH
H
OH H
|
H
OH H
|
+ Cu2+
O O HO H
H OH H
OH
Amilum Aldosa (Merah bata)
HOH2C
H
OH H H
|
HO + 2CuO
O
H OH
C.
|
|
Pada percobaan pengaruh suhu
terhadap aktivitas enzim, hal yang pertama dilakukan adalah masing-masing tabung
reaksi diisi dengan amilum dan enzim amilase yang berasal dari air liur
(saliva). Langkah selanjutnya adalah tabung pertama dimasukkan ke dalam gelas
kimia yang berisi es, tabung kedua disimpan pada suhu kamar, tabung ketiga
dimasukkan ke dalam penangas dengan suhu 37-400C, tabung keempat
dimasukkan ke dalam penangas dengan suhu 75-800C dan tabung kelima
dimasukkan ke dalam penangas air mendidih. Setelah itu masing-masing tabung
disimpan pada tempatnya selama 15 menit lalu diuji dengan larutan iodium dan
pereaksi benedict. Penambahan iodium berfungsi sebagai
indikator terhadap reaksi yang terjadi dimana akan tampak perubahan warna dari
tak berwarna menjadi biru. Warna biru yang tampak terjadi ikatan antara iodin
dengan amilum sedangkan uji benedict dilakukan untuk menentukan karbohidrat
lebih spesifik yaitu gula pereduksi.
18
|
19
|
|
Dari hasil percobaan didapatkan
hasil dengan larutan iodium pada tabung 1,2 dan 3 diperoleh warna coklat. Hal
ini tidak sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa enzim pada pH asam tidak
rusak akan tetapi masih aktif, pada pH netral maka enzim tersebut akan bekerja
secara maksimal sedangkan pada pH basa maka enzim tersebut akan terdenaturasi
sehingga enzim tersebut dapat bekerja lagi karena sudah bekerja maksimal. Mungkin
disebabkan karena saliva yang digunakan telah rusak karena salah satu sifaf
enzim adalah termolabil. Pada penambahan pereaksi benedict tabung 1 didapatkan
warna biru sedangkan pada tabung 2 dan 3 didapatkan warna kuning. aktivitas enzim semakin naik
seiring dengan peningkatan pH sampai titik optimum. Setelah titik optimum
peningkatan pH akan menurunkan aktivitas enzim. Hal ini disebabkan pada pH yang
terlalu rendah atau terlalu tinggi, protein enzim mengalami kerusakan. Hal ini
tidak sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa enzim bekerja pada pH tertentu,
umumnya pH 6-8, dimana setiap enzim mempunyai pH optimun yang khas. pH optimun
enzim umumnya adalah sekitar pH jaringan dimana enzim berada sehingga beberapa
enzim ada yang aktivitasnya pada pH tinggi dan ada pula yang pada pH rendah.
Pada pH jauh di atas optimun enzim akan mengalami denaturasi.
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Kesimpulan dari percobaan ini
adalah:
1. Pengaruh
suhu terhadap aktivitas enzim pada uji iodium (I2) dengan suhu 00C, 25-300C, 37-400C,
75-800C dan 1000C semuanya menghasilkan warna coklat
sedangkan pada uji benedict dengan suhu 00C berwarna hijau, 25-300C
berwarna biru, 37-400C berwarna hijau, 75-800C berwarna
kuning dan 1000C berwarna kuning.
2. Pengaruh
derajat keasaman (pH) dapat mempengaruhi aktivitas enzim pada uji iodium (I2)
dengan pH 1, 7 dan 9 semuanya menghasilkan warna coklat sedangkan pada uji
benedict dengan pH 1 berwarna biru, pH 7 berwarna kuning dan pada pH 9 berwarna
kuning.
B. Saran
Adapun saran dari percobaan ini
adalah sebaiknya untuk praktikum selanjutnya asam klorida (HCl) diganti dengan
asam asetat (CH3COOH) agar dapat diketahui pengaruh pH terhadap asam
lemah dan asam kuat pada enzim tersebut.
20
|
DAFTAR PUSTAKA
Lehninger Albert
L, School of Medicine. Terj. Maggy
Thenawidjaja, Dasar-dasar
Biokimia. Jakarta: Erlangga, 1984
Murray, K.
Robert, Darlk.K. Granner dan Victor W. Rodwell. Harper’s Illustrated Biochemistry. Terj. Bram U. Pendit, Biokimia Harpen. Jakarta: Buku Kedokteran,
2011.
Ngili,
Yohanis. Biokimia Dasar. Bandung:
Rekayasa sains, 2010
Poedjiadi,
Anna. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta:
UI-Press, 1984
Saryono. Biokimia Enzim. Yogyakarta: Nuha Medika,
2011
Setiasih,
Siswati dkk, ‘’Karakteristik Enzim
-Amilase
Ekstrasel dari Isolat Bakteri Termofil SW2’’, Jurnal
Kimia Indonesia, Vol 1 (1), 2006, h. 22-27
LAMPIRAN
1. HCl
0,4 % dalam 100 mL
% =
b x 100 %
v
0,4 % = b x 100 %
100 mL
0,4 = b x100
100 mL
B =
0,4 x 100
100
b = 40
100
b = 0,4 gram
2. (C6H10O5)n
2 % dalam 100 mL
% =
v x 100 %
v
2 % = v x 100 %
100 mL
2
= v x100
100 mL
v = 2
x 100
100
v = 200
100
v =
96 mL
3. Na2CO3
1% dalam 100 mL
% =
b x 100 %
v
2 %
= b x 100 %
100 mL
2
= b x100
100 mL
b = 2
x 100
100
b = 200
100
b =
2 gram
[1]Anna Poedjiadi dan Titin
Supriyanti, Dasar-dasar Biokimia
(Jakarta: UI-Press, 1984), h. 79.
[2]Albert L. Lehninger, School of Medicine, terj. Maggy
Thenawidjaja, Dasar-dasar Biokimia
(Jakarta: Erlangga, 1984), h. 235.
[3]Saryono, Biokimia Enzim (Yogyakarta: Nuha Medika, 2011), h. 19.
[4] Anna Poedjiadi dan Titin
Supriyanti, op. cit., h. 143.
[6]Saryono, op.cit., h. 29.
[8]Yohanis Ngili, Biokimia Dasar (Bandung: Rekayasa Sains,
2010), h. 192.
[9]Ibid.
[10]Anna Poedjiadi dan Titin
Supriyanti, op. cit., h. 155.
[11]Siswati Setiasih, et. al.
‘’Karakteristik Enzim Amilase Ekstrasel dari Isolat Bakteri Termofil Sw2’’,
Jurnal Kimia Indonesia, vol. 1 (1), 2006, h. 22. http://www.040716/JKI/amar
makruf (10 Desemeber 2012).
[12]Anna Poedjiadi dan Titin
Supriyanti, op. cit., h. 141.
[14]Anonim, http: //id.wikip_edia.
Org/wiki/iodium (10 Desember 2012).
[15]Anna Poedjiadi dan Titin
Supriyanti, op. cit., h. 40.