Gina Adriani (06101410021) LAPORAN TETAP PRAKTIKUM BIOKIMIA II I. NOMOR PERCOBAAN : IV II. NAMA PERCOBAAN : TITRASI FORMAL ASAM AMINO III. TUJUAN PERCOBAAN : Untuk mempelajari cara kerja (aktivitas) enzim pada asam amino melalui titrasi formaldehid IV. DASAR TEORI : Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik. Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk. Jenis produk yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi/zat, yang disebut promoter. Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang ditentukan oleh hormon sebagai promoter. Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan molekul substrat untuk menghasilkan senyawa intermediat melalui suatu reaksi kimia organik yang membutuhkan energi aktivasi lebih rendah, sehingga percepatan reaksi kimia terjadi karena reaksi kimia dengan energi aktivasi lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama. Suatu enzim bekerja secara khas terhadap suatu subtrat tertentu. Kekhasan inilah ciri suatu enzim. Ini sangat Titrasi Formal Asam Amino Page 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Gina Adriani (06101410021)
LAPORAN TETAP PRAKTIKUM BIOKIMIA II
I. NOMOR PERCOBAAN : IV
II. NAMA PERCOBAAN : TITRASI FORMAL ASAM AMINO
III. TUJUAN PERCOBAAN : Untuk mempelajari cara kerja (aktivitas)
enzim pada asam amino melalui titrasi
formaldehid
IV. DASAR TEORI :
Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa
yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik.
Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain
yang disebut produk. Jenis produk yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi/zat,
yang disebut promoter. Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat
berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang ditentukan
oleh hormon sebagai promoter.
Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan molekul substrat untuk menghasilkan
senyawa intermediat melalui suatu reaksi kimia organik yang membutuhkan energi aktivasi
lebih rendah, sehingga percepatan reaksi kimia terjadi karena reaksi kimia dengan energi
aktivasi lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama.
Suatu enzim bekerja secara khas terhadap suatu subtrat tertentu. Kekhasan inilah
ciri suatu enzim. Ini sangat berbeda dengan katalis (bukan enzim) yang dapat bekerja
terhadap berbagai macam reaksi. Enzim urease hanya bekerja terhadap urea sebagai
subtratnya. Ada juga enzim yang bekerja terhadap lebih dari satu subtrat namun enzim
tersebut tetap mempunyai kekhasan tertentu.
Suatu reaksi kimia, khususnya antara senyawa organik, yang dilakukan dalam
laboratorium memerlukan 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. Tubuh kita
merupakan laboratorium yang sangat rumit, sebab didalamnya terjadi reaksi kimia yang
beraneka ragam. Reaksi atau proses kimia yang berlangsung dengan baik dalam atubuh
kita ini dimungkinkan karena adanya katalis, yang disebut dengan enzim.
Titrasi Formal Asam Amino Page 1
Gina Adriani (06101410021)
1. Sejarah Enzim
Penemuan bahwa enzim dapat bekerja diluar sel hidup mendorong penelitian pada
sifat-sifat biokimia enzim tersebut. Banyak peneliti awal menemukan bahwa aktivitas
enzim diasosiasikan dengan protein, namun beberapa ilmuwan seperti Richard
Willstätterberargumen bahwa proten hanyalah bertindak sebagai pembawa enzim dan
protein sendiri tidak dapat melakukan katalisis. Namun, pada tahun 1926, James B.
Sumner berhasil mengkristalisasi enzim urease dan menunjukkan bahwa ia
merupakan protein murni. Kesimpulannya adalah bahwa protein murni dapat berupa enzim
dan hal ini secara tuntas dibuktikan oleh Northrop dan Stanley yang meneliti enzim
pencernaan pepsin (1930), tripsin, dan kimotripsin. Ketiga ilmuwan ini meraih
penghargaan Nobel tahun 1946 pada bidang kimia.
Penemuan bahwa enzim dapat dikristalisasi pada akhirnya mengijinkan struktur
enzim ditentukan melalui kristalografi sinar-X. Metode ini pertama kali diterapkan
pada lisozim, enzim yang ditemukan pada air mata, air ludah, dan telur putih, yang
mencerna lapisan pelindung beberapa bakteri. Struktur enzim ini dipecahkan oleh
sekelompok ilmuwan yang diketuai oleh David Chilton Phillips dan dipublikasikan pada
tahun 1965. Struktur lisozim dalam resolusi tinggi ini menandai dimulainya bidang biologi
struktural dan usaha untuk memahami bagaimana enzim bekerja pada tingkat atom.
2. Enzim-enzim memperlihatkan semua sifat-sifat Protein
Semua enzim murni yang telah diamati sampai saat ini adalah protein ; aktivitas
katalitiknya bergantung kepada integritas strukturnya sebagai protein. Sebagai contoh, jika
suatu enzim didihkan dengan asam kuat atau diinkunbasi dengan tripsin, yaitu perlakuan
yang memotong rantai polipeptida, aktivitas katalitiknya biasanya akan hancur; hal ini
memperlihatkan bahwa struktur kerangka primer protein enzim dibutuhkan untuk
aktivitasnya. Selanjutnya, jika kita mengubah berlipatnya rantai protein yang khas dari
suatu protein enzim utuh oleh panas, oleh perlakuan pH yang jauh menyimpang dari
keadaan normal, atau oleh perlakuan dengan senyawa perusak lainnya, aktivitas enzim
penting bagi aktivitas katalitiknya.
Enzim, seperti protein lain, mempunyai berat molekul yang berkisar dari kira-kira
12.000 sampai lebih dari 1 juta. Oleh karena itu, enzim berukuran amat besar dibandingkan
Titrasi Formal Asam Amino Page 2
Gina Adriani (06101410021)
dengan subtrat atau gugus fungsional targetnya. Beberapa enzim hanya terdiri dari
polipeptida dan tidak mengandung gugus kimiawi selain residu asam amino.
3. Fungsi dan Cara Kerja Enzim
Fungsi suatu enzim adalah sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi dalam
sel maupun diluar sel. Suatu enzim dapat mempercepat reaksi 108 sampai 1011 kali lebih
cepat daripada apabila reaksi tersebut dilakukan tanpa katalis. Jadi enzim dapat berfungsi
sebagai katalis yang sangat efisien, disamping itu mempunyai derajat kekhasan yang
tinggi. Seperti juga katalis lainnya, maka enzim dapat menurunkan energi aktivasi suatu
reaksi kimia. Reaksi kimia ada yang membutuhkan energi (reaksi endergonik) dan ada pula
yang menghasilkan energi atau mengeluarkan energi (eksergonik).Cara kerja enzim dapat
dimisalkan sebagai berikut : Misalkan pembentukan ikatan antara senyawa A dengan
senyawa B menjadi senyawa AB akan mengeluarkan energi. Terjadinya senyawa AB dari
A dan B membutuhkan energi sebesar p, yaitu selisih energi antara A dan B dengan AB.
Sebaliknya, penguraian senyawa AB menjadi A dan B mengeluarkan energi sebesar p pula.
Enzim adalah katalisator sejati, molekul ini meningkatkan dengan nyata kecepatan
reaksi kimia spesifik yang tanpa enzim akan berlangsung amat lambat. Enzim tidak dapat
mengubah titik kesetimbangan reaksi yang dikatalisisnya: enzim juga tidak akan habis
dipakai atau diubah secara permanen oleh reaksi-reaksi ini. Enzim meningkatkan
kecepatan reaksi kimia dengan cara menurunkan energi aktivasinya. Energi aktivasi
tersebut adalah jumlah energi dalam kalori yang diperlukan untuk membawa semua
molekul pada 1 mol senyawa pada suhu tertentu menuju tingkat transisi pada puncak batas
energi. Kecepatan setiap reaksi kimia sebanding dengan konsentrasi senyawa pada keadaan
transisi.
Terdapat dua cara umum untuk meningkatkan kecepatan reaksi kimia, yaitu dengan
cara meningkatkan suhu, yang mempercepat gerak termal molekul, dan karenanya
meningkatkan bagian (fraksi) molekul yang memiliki energi dalam, dengan jumlah yang
cukup untuk memasuki keadaan transisi yaitu energi dimana reaksi mencapai titik
puncaknya. Cara kedua yaitu dengan menambahkan katalisator. Katalisator ini akan
mempercepat reaksi kimia dengan menurunkan batas penghalang energi.
Titrasi Formal Asam Amino Page 3
Gina Adriani (06101410021)
4. Faktor- Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim
a. Konsentrasi Enzim
Seperti katalis lain, kecepatan suatu reaksi yang menggunakan enzim tergantung
pada konsentrasi enzim tersebut. Pada suatu konsentrasi subtrat tertentu, kecepatan reaksi
bertambah dengan bertambahnya konsentrasi enzim.
b. Konsentrasi Subtrat
Hasil eksperimen menunjukkan bahwa dengan konsentrasi enzim yang tetap, maka
pertambahan konsentrasi subtrat akan menaikkan kecepatan reaksi. Akan tetapi pada batas
konsentrasi tertentu, tidak terjadi kenaikan kecepatan reaksi walaupun konsentrasi subtrat
diperbesar. Keadaan ini diterangkan oleh Michaelis-Menten dengan hipotesis mereka
tentang terjadinya kompleks enzim subtrat yang dikenal dengan Michaelis-Menten.
c. Suhu
Oleh karena reaksi kimia dapat dipengaruhi oleh suhu, maka reaksi yang
menggunakan katalis enzim yang dapat dipengaruhi oleh suhu. Pada suhu rendah reaksi
kimia berlangsung lambat, sedangkan pada suhu yang lebih tinggi reaksi akan berlangsung
lebih cepat.
Disamping itu, karena enzim itu adalah suatu protein, maka kenaikan suhu dapat
menyebabkan terjadinya proses denaturasi. 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 suhu 10oC.
d. Pengaruh pH
Seperti protein pada umumnya, struktur ion enzim tergantung pada pH
lingkungannya. 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 subtrat.
Titrasi Formal Asam Amino Page 4
Gina Adriani (06101410021)
e. Pengaruh Inhibitor
Terdiri dari hambatan reversibel, hambatan tak reversibel, dan hambatan Alosterik.
1. Hambatan Reversibel, dibagi menjadi dua, yaitu
a. Hambatan Bersaing, disebabkan karena adanya molekul yang nirip dengan
subtrat, yang dapat pula membentuk kompleks, yaitu kompleks enzim
inhibitor (EI).
b. Hambatan tak Bersaing, tidak dipengaruhi oleh besarnya konsentrasi subtrat
dan inhibitor yang melakukannya sebagai inhibitor tidak bersaing.
2. Hambatan Tak Reversibel, terjadi karena inhibitor bereaksi tidak reversibel dengan
bagian tertentu pada enzim, sehingga mengakibatkan berubahnya bentuk enzim.
3. Hambatan Alosterik
Hambatan alosterik ini menyebabkan hubungan kecepatan reaksi dengan
konsentrasi subtratnya membentuk grafik tidak berbentuk hiperbola melainkan
berbentuk sigmoida seperti yang diterangkan oleh persamaan Michaelis-Menten.
4. Persamaan Michaelis – Menten
Pada tahun 1913, Leonor Michaelis dan Maude Menten mengajukan hipotesa
bahwa dalam reaksi enzim terjadi lebih dahulu kompleks enzim-subtrat yang kemudian
menghasilkan hasil reaksi dan enzim kembali. Michaelis – Menten berkesimpulan bahwa
kecepatan reaksi tergantung pada konsentrasi kompleks enzim- subtrat (ES), maka
penambahan konsentrasi subtrat akan menghasilkan pertambahan kecepatan reaksi yang
apabila digambarkan akan merupakan garis lurus dengan persamaan umum, reaksi enzim
dituliskan sebagai berikut :
E + S k⃗ 1 ES k⃗ 3 E + P
V. ALAT DAN BAHAN
1) ALAT
1. Pipet tetes
2. Gelas ukur
3. Beker gelas
4. Corong
Titrasi Formal Asam Amino Page 5
Gina Adriani (06101410021)
5. Buret
6. Statif
7. Klem
8. Erlenmeyer
9. pH meter
2) BAHAN
1. Larutan gelatin 5%
2. Larutan NaOH 0,2M
3. Larutan NaOH 0,02M
4. Larutan Formaldehid
5. HCL 0,1M
6. Larutan Tripsin
7. Indikator PP
VI. PROSEDUR PERCOBAAN
Siapkan 100 ml larutan gelatin 5%. Atur temperatur 38oC. Tambahkan
kedalamnya 1 ml phenolpthalein dan 0,2 M NaOH tetes demi etets sampai warna
merah muda timbul. Tambahkan 0,1 M HCl tetes demi tetes sampai tepat warna
merah muda tadi hilang (pH = 8,0). Hati-hati jangan terlalu asam. Masukkan
gelatin yang telah dinetralisir tadi kedalam inkubator 38oC. Pada 25 ml larutan
tripsin tambahkan beberapa tetes phenolpthalein. Tambahkan tetes demi tetes 0,2 M
NaOH sampai warna merah muda. Kemudian teteskan 0,1 M HCl sampai warna
tersebut tepat hilang (pH = 8,0). Tepat pada jam “NOL” tambahkan larutan tripsin
tersebut ke dalam gelatin. Aduk! Setelah tercampur rata, ambil 10 ml campuran,
masukkan ke dalam 100 ml beker gelas. Didihkan untuk merusak enzim.
Catat waktunya! Dinginkan. Tambahkan 15 ml formalin netral dan 3 tetes
phenolpthalein. Pada interval 15 menit lakukan hal yang sama seperti di atas (-
seperti Kontrol-). Semua dilakukan duplo. Pada masing-masing hasil reaksi di atas
pada (interval 0, 15, 30, 60, 90, dan 120 menit) lakukan titrasi 0,02 M NaOH
dengan titik akhir warna merah muda.
Titrasi Formal Asam Amino Page 6
Gina Adriani (06101410021)
VII. HASIL PENGAMATAN
Prosedur percobaan Hasil Pengamatan
Gelatin
110 ml gelatin (kuning bening)
inkubasi (38o) + 1 ml indicator PP
(bening) + NaOH (bening) →
larutan merah muda + HCL
(bening) → larutan bening. pH =
7,8.
Setelah larutan gelatine diinkubasi,
gelatine ditambahkan dengan 1 ml PP,
kemudian dititrasi dengan 74 tetes
NaOH → larutan menjadi merah
muda. Kemudian dititrasi kembali
dengan 21 tetes HCL → Larutan
bening. Diukur pH = 7,8.
10 ml gelatine (bening) dididihkan,
kemudian didinginkan. Setelah dingin
+ 15ml formaldehid (bening) + 3 tetes
PP (bening) + NaOH (bening).
Setelah gelatine dicampur dengan
formaldehid + 3 tetes indicator PP →
larutan bening. Kemudian dititrasi
dengan 8,2 ml NaOH → larutan
merah muda.
Tripsin
35 ml tripsin (kuning bening) + 1 ml
indicator PP + NaOH (bening) →
larutan merah muda, + HCL (bening).
Cek pH = 7,74
Setelah tripsin dicampur dengan
indicator PP → larutan menjadi
kuning bening. Kemudian dititrasi
dengan 70 tetes NaOH → larutan
menjadi merah muda. Kemudian
dititrasi lagi dengan 34 tetes HCL →
larutan bening. Diukur pH = 7,74
10 ml tripsin (kuning bening)
dididihkan, kemudian didinginkan.
Setelah dingin + 15ml formaldehid
(bening) + 3 tetes PP (bening) +
NaOH (bening).
Setelah tripsin dicampur dengan
formaldehid + 3 tetes indicator PP →
larutan bening. Kemudian dititrasi
dengan 16,3 ml NaOH → larutan
merah muda.
Setelah itu 100 ml gelatin diinkubasi 38o, kemudian gelatin tersebut dicampurkan
Titrasi Formal Asam Amino Page 7
Gina Adriani (06101410021)
dengan tripsin 25 ml. setelah itu diambil 10 ml setiap kelipatan waktunya untuk
dititrasi dengan NaOH 0,02M.
Sampel Waktu (t) dalam menit Volume NaOH (ml)
t0 (gelatin) 0 menit 8,2 ml
t0 (tripsin) 0 menit 16,3 ml
t0 0 menit 6,8 ml
t1 15 menit 7 ml
t2 30 menit 8 ml
t3 60 menit 8,8 ml
t4 90 menit 9,8 ml
t5 120 menit 10,2 ml
VIII. ANALISA DATA
a. Kurva titrasi antara volume alkali (ordinat) terhadap waktu (absis).
dimana :
Waktu = X
Volume NaOH = Y
X 0 15 30 60 90 120
Y 6,8 7 8 8,8 9,8 10,2
Kurva titrasi antara volume alkali (ordinat) terhadap waktu (absis).
Titrasi Formal Asam Amino Page 8
Gina Adriani (06101410021)
0 15 30 60 90 1200
2
4
6
8
10
12
6.8 78
8.89.8
waktu
volume NaOH
b. Hubungan antara waktu terhadap volume rata-rata dalam persamaan regresi linier.