Laboratorium Biokimia Pangan Enzim I (Uji Konsentrasi Enzim)
Laboratorium Biokimia Pangan Enzim I (Uji Konsentrasi Enzim)
LAPORANPRAKTIKUM BIOKIMIA PANGANENZIM IUJI KONSENTRASI ENZIM
Diajukan Untuk Memenuhi PersyaratanPraktikum Biokimia Pangan
Oleh :
Nama: Annisa Nidya Nathania NRP: 123020160 Kel/Meja: F/7
Asisten: Erla Widianty Tgl. Percobaan: Sabtu, 26 April 2014
LABORATORIUM BIOKIMIA PANGANJURUSAN TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS
TEKNIKUNIVERSITAS PASUNDANBANDUNG2014I PENDAHULUAN
Bagian ini akan menguraikan mengenai : (1) Latar Belakang
Percobaan, (2) Tujuan Percobaan, (3) Prinsip Percobaan, dan (4)
Reaksi Percobaan.
1.1. Latar Belakang Percobaan Enzim dikenal untuk pertama
kalinya sebagai protein oleh sumner pada tahun 1926 yang telah
berhasil mengisolasi urease dari kata pedang (jack bean). Urease
adalah enzim yang dapat menguraikan urea menjadi CO2 dan NH3.
Beberapa tahun kemudian Northrop dan Kunitz dapat mengisolasi
pepsin, tripsin, dan kemotripsin. Selanjutnya makin banyak enzim
yang telah dapat diisolasi dan telah dibuktikan bahwa enzim
tersebut ialah suatu protein. (Poedjiadi, 2005, hal 141) Sejak
tahun 1926 pengetahuan tentang enzim atau enzimologi berkembang
dengan cepat. Dari hasil penelitian para ahli biokimia ternyata
bahwa banyak enzim mempunyai gugus bukan protein, jadi termasuk
golongan protein majemuk. Enzim semacam ini (holoenzim) terdiri
atas protein (apoenzim) dan suatu gugus bukan protein. Sebagai
contoh enzim katalase terdiri atas protein dan ferriprotorfirin.
Ada juga enzim yang terdiri atas protein dan logam. Misalnya
askorbat oksidase adalah protein yang mengikat tembaga.(Poedjiadi,
2005, hal 141) Gugus bukan protein ini dinamakan kofaktor ada yang
terikat kuat pada protein, ada pula yang tidak begitu kuat
ikatannya. Gugus yang terikat kuat pada bagian protein, artinya
yang sukar terurai dalam larutan disebut gugus prostetik, sedangkan
yang tidak begitu kuat ikatannya, jadi yang mudah dipisahkan secara
dialisis disebut koenzim. Baik gugus prostetik maupun koenzim
merupakan bagian enzim yang memungkinkan enzim bekerja terhadap
substrat, yaitu zat-zat yang diubah atau direaksikan oleh
enzim.(Poedjiadi, 2005, hal 141)
1.2. Tujuan Percobaan Uji mengetahui pengaruh konsentrasi enzim
terhadap aktivitas enzim.
1.3. Prinsip Percobaan Berdasarkan konsentrasi enzim yang dapat
mempengaruhi kecepatan reaksi.
1.4. Reaksi Percobaan
Enzim + Substrat Kompleks Enzim SubstratKompleks Enzim Substrat
Enzim + Produk
Gambar 1. Reaksi Percobaan Uji Konsentrasi Enzim
II METODE PERCOBAAN
Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Bahan yang Digunakan,
(2) Pereaksi yang Digunakan, (3) Alat yang Digunakan, dan (4)
Metode Percobaan.
2.1. Bahan yang Digunakan Bahan yang digunakan dalam uji
konsentrasi enzim adalah ekstrak apel, koro dan pear.
2.2. Pereaksi yang Digunakan Pereaksi yang digunakan dalam uji
konsentrasi enzim adalah substrat katekol, substrat urea, aquadest,
dan indikator PP.
2.3. Alat yang Digunakan Alat-alat yang digunakan pada uji
konsentrasi enzim adalah tabung reaksi, rak tabung reaksi, pipet
tetes, dan gelas kimia.
2.4. Metode PercobaanGambar 2. Metode Percobaan Uji Konsentrasi
Enzim
III HASIL PENGAMATAN
Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Hasil Pengamatan dan,
(2) Pembahasan.
3.1. Hasil Pengamatan
Tabel 1. Hasil Pengamatan Uji Konsentrasi
EnzimKonsentrasiEnzim
EkstrakEkstrakAquadestSubstratWarnaHasil
15 tts-CoklatTua+++
Apel5 tts10 ttsKatekolCoklatMuda++
1 tts14 ttsCoklat+
15 tts-Ungu+++
Koro5 tts10 ttsUreaUngu++
1 tts14 ttsPutih+
15 tts Keruh+++
Pear5 tts10 ttsKatekolKeruh++
1 tts14 ttsKeruh+
( Sumber : Annisa dan Reza, Kelompok F, Meja 7,2014)
(+++) Aktif bekerja(++) Kurang aktif bekerja(+) Tidak aktif
bekerja
Gambar 3. Hasil Pengamatan Uji Konsentrasi Enzim
3.2. Pembahasan Dari hasil percobaan dengan menggunakan uji
konsentrasi enim dapat diketahui bahwa ekstrak apel dengan substrat
katekol 15 tetes aktif bekerja, dengan substrat katekol 5 tetes
kurang aktif bekerja, dan dengan substrat katekol 1 tetes tidak
aktif bekerja. Ekstrak Koro dengan substrat urea 15 tetes aktif
bekerja, dengan substrat urea 5 tetes kurang aktif bekerja, dan
dengan substrat urea 1 tetes tidak aktif bekerja. Ekstrak pear
dengan substrat katekol 15 tetes aktif bekerja, dengan substrat
katekol 5 tetes kurang aktif bekerja, dan dengan substrat katekol 1
tetes tidak aktif bekerja. Kecepatan suatu reaksi yang menggunakan
enzim tergantung pada konsentrasi enzim tersebut. Pada suatu
substrat tertentu, kecepatan reaksi bertambah dengan bertambahnya
konsentrasi enzim. (Poedjiadi, 2005, hal 158) Pengaruh konsentrasi
enzim terhadap laju aktivitas enzim dengan enzim yang derajat
kemurniannya tinggi. Di dalam batas-batas tertentu terdapat suatu
hubungan linier antara jumlah enzim dan taraf aktivitasnya.
Aktivitas enzim merupakan ukuran lenyapnya reaktan atau munculnya
produk dari reaksi yang dikatalisir. (Pelczar, 1986) Semakin tinggi
konsentrasi enzim, maka kerja waktu yang dibutuhkan untuk suatu
reaksi semakin cepat, sedangkan kecepatan reaksi dalam keadaan
konstan.(Safitri, 2010) 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. Grafik
berikut menunjukkan pengaruh konsentrasi enzim terhadap kecepatan
reaksi atau aktivitas enzim. (Poedjiadi, 2005, hal 158)
Grafik 1. Pengaruh Konsentrasi Enzim Terhadap Kecepatan
Reaksi
Hubungan antara laju reaksi dengan konsentrasi enzim ternyata
berbanding lurus. Jadi, semakin besar konsentrasi enzim, maka makin
cepat laju reaksi. Kadang-kadang terjadi penyimpangan dari
persamaan ini, sehingga diperoleh garis agak melengkung. Biasanya,
penyimpangan ini terjadi karena enzim yang dipelajari tidak dalam
keadaan murni, sehingga mungkin terdapat senyawa-senyawa penghambat
reaksi dalam jumlah yang sangat kecil. Sebaliknya, penyimpangan
juga terdapat dalam sediaan enzim dengan kemurnian yang tinggi.
Dalam keadaan ini, penyimpangan disebabkan oleh senyawa pengaktif
(aktivator), misalnya tidak adanya ion tertentu, meskipun pH yang
diperlukan sudah dipastikan dengan menggunakan larutan dapar dan
tidak hanya sekedar larutan dengan pH yang diperlukan tersebut.
(Fauziah, 2011) Semakin banyak enzim yang berikatan dengan
substrat, kecepatan reaksi semakin meningkat dan semakin banyak
kompleks enzim-substrat yang terbentuk. Maka produk yang terbentuk
pun semakin banyak. (Fauziah, 2011) Faktor-faktor yang mempengaruhi
kerja enzim yaitu, konsentrasi enzim, konsentrasi substrat, suhu,
pengaruh pH, dan pengaruh inhibitor. (Poedjiadi, 2005, hal 158-163)
Inhibitor adalah suatu molekul atau ion yang dapat menghambat kerja
reaksi. Hambatan terhadap aktifitas enzim dalam suatu reaksi kimia
ini mempunyai arti yang penting, karena hambatan tersebut juga
merupakan mekanisme pengaturan reaksi-reaksi yang terjadi dalam
tubuh kita. Di samping itu hambatan ini dapat memberikan gambaran
lebih jelas tentang mekanisme kerja enzim. (Poedjiadi, 2005, hal
163) Pada umumnya terdapat 2 mekanisme kerja enzim dalam
mempengaruhi reaksi katalis, yaitu: 1. Enzim meningkatkan
kemungkinan molekul-molekul yang bereaksi saling bertemu dengan
permukaan yang saling berorientasi. Hal ini terjadi sebab: enzim
mempunyai suatu afinitas yang tinggi terhadap substrat dan
mempunyai kemampuan mengikat substrat walaupun bersifat sementara.
Penyatuan antara substrat enzim tidak seenaknya, melainkan substrat
terorientasi secara tepat untuk terjadi reaksi.2. Pembentukkan
ikatan yang sementara (biasanya ikatan non kovalen) antara substrat
dengan enzim menimbulkan penyebaran elektron dalam molekul substrat
dan penyebaran ini menyebabkan suatu regangan pada ikatan kovalen
tersebut menjadi mudah terpecah. Para ahli biokimia menamakan
keadaan dimana terjadi regangan ikatan molekul substrat setelah
berinteraksi dengan enzim disebut pengaktifan substrat. Dapat
disimpulkan bahwa enzim mempercepat laju reaksi agar keseimbangan
reaksi (equilibrium) tercapai, tetapi tidak mempengaruhi konstanta
keseimbangan (Yuniastuti, 2006, hal 38-39). Bagian dan lokasi enzim
di dalam sel tersebar diseluruh komponennya dan memberikan petunjuk
tentang fungsi komponen sel tersebut. Contoh berikut ini adalah
hubungan lokasi enzim dengan fungsinya:- Enzim yang terdapat
didalam inti pada umumnya terlibat dalam proses untuk
mempertahankan, menyusun dan melindungi materi genetik- Enzim yang
terdapat didalam mitokondria pada umumnya ada kaitannya dengan
proses oksidasi.- Enzim mikrosom bertanggung jawab terhadap reaksi
hidroksilasi, termasuk biosintesis hormone esteroid, metabolisme
obat atau proses yang menjadikan obat tidak aktif.- Enzim yang
berkaitan dengan badan golgi penting untuk sekresi protein- Enzim
yang terdapat didalam lisosom berfungsi memecah dan menghidrolisis
suatu substansi sehingga dapat dicerna oleh sel (Yuniastuti, 2006,
hal 39). Untuk memperoleh enzim yang murni, maka enzim harus
diisolasi dari jaringan dengan cara mengisolasi sel atau jaringan,
sehingga komponen sel dapat dipisah-pisahkan disesuaikan dengan
lokasi enzim yang diinginkan. Untuk mengubah jumlah enzim didalam
ekstrak jaringan atau cairan tubuh yang diukur adalah kecepatan
reaksi. Kecepatan reaksi yang diukur sesuai dengan jumlah enzim
yang ada. Satuan kecepatan reaksi dinyatakan dalam unit. Satu unit
adalah menyatakan jumlah enzim yang mengubah 1 m mol substrat per
menit pada kondisi tertentu (Yuniastuti, 2006, hal 40) Model lock
and key dari Fischer. Substrat memiliki daerah polar (- dan +) dan
non polar (H, hidrofobik) diletakkan pada tempat aktif yang baik
bentuk maupun muatannya merupakan pasangan atau komplementer dari
substrat tersebut (Yuniastuti, 2006, hal 45-46)
Gambar 4. Cara Kerja Enzim Teori Kunci Gembok dan Teori
Kecocokan Induksi
Model anak kunci dan kunci menerangkan adanya kespesifikan suatu
enzim, karena senyawa yang tidak cocok bentuknya dengan tempat
aktif, baik karena terlalu besar maupun karena terlalu kecil tidak
dapat terikat pada tempat aktif (yuniastuti, 2006, hal 48). Model
induced-fit dari Koshland. Menurut teori ini senyawa-senyawa yang
lebih besar atau lebih kecil dari pada substrat yang asli ataupun
mempunyai sifat kimia berbeda, masih dapat berinteraksi dengan
tempat aktif meskipun tidak membentuk produk. Model ini menerangkan
dimana tempat aktif pada mulanya belum sesuai dengan bentuk
substrat, tetapi setelah substrat menempel pada bagian tertentu
dari tempat aktif barulah terinduksi dan menyesuaikan dengan bentuk
substrat. Hal ini dimisalkan seperti jari tangan menyesuaikan
bentuk dengan sarung tangan. Jadi sesuai dengan teori Koshland,
enzim atau tempat aktif bersifat fleksibel (Yuniastuti, 2006, hal
48) Substrat urease menggunakan 1 tetes PP yang berfungsi sebagai
indikator, sehingga enzim terlihat aktif bekerja spesifik, PP dapat
diganti dengan menggunakan methilen blue karena sama-sama bersifat
basa, sedangkan tidak dapat menggunakan indikator metil merah
karena substrat urea dan metil merah bersifat asam sehingga tidak
dapat terlihat enzim bekerja secara spesifik. (Novianti, 2011)
Waktu yang diberikan setelah pencampuran yaitu sebesar 5 menit, ini
dibagi menjadi dua macam yaitu, 5 menit pertama yang berfungsi agar
substrat beradaptasi dengan lingkungan, dan 5 menit kedua yang
berfungsi agar substrat bereaksi secara sempurna. (Novianti, 2011)
Dalam percobaan ini tidak dilakukan pemanasan karena substrat yang
dipakai cepat bereaksi dengan ekstrak, sehingga tidak diperlukan
pemanasan untuk mempercepat reaksinya. Faktor kesalahan pada uji
spesifikasi enzim adalah peralatan yang dipakai kurang bersih
sehingga masih terdapat zat lain yang masih menempel, kesalahan
membedakan warna yang akan berpengaruh terhadap hasil, dan
meneteskan urea pada dinding tabung reaksi, sehingga tidak
menyebabkan perubahan warna pada larutan.
IV KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Kesimpulan dan (2)
Saran
4.1. Kesimpulan Berdasarkan hasil percobaan dengan menggunakan
uji konsentrasi enim dapat diketahui bahwa ekstrak apel dengan
substrat katekol 15 tetes aktif bekerja, dengan substrat katekol 5
tetes kurang aktif bekerja, dan dengan substrat katekol 1 tetes
tidak aktif bekerja. Ekstrak Koro dengan substrat urea 15 tetes
aktif bekerja, dengan substrat urea 5 tetes kurang aktif bekerja,
dan dengan substrat urea 1 tetes tidak aktif bekerja. Ekstrak pear
dengan substrat katekol 15 tetes aktif bekerja, dengan substrat
katekol 5 tetes kurang aktif bekerja, dan dengan substrat katekol 1
tetes tidak aktif bekerja.
4.2. Saran Dalam praktikum, praktikan harus selalu mengikuti
prosedur percobaan yang ada. Praktikan harus menguasai materi
praktikum agar dalam pengerjaannya mudah dan cepat Praktikan harus
selalu membersihkan dan mencuci alat dengan bersih setelah
digunakan, agar pada saat melakukan percobaan selanjutnya tidak
terjadi kesalahan.
DAFTAR PUSTAKA
Cheeva, 2011. Laporan Praktikum Pengaruh Asam Alkali
http://ceeva.wordpress.com/2010/01/18/laporan-
praktikum-pengaruh-asam-alkalii/
Eko. 2010. Uji Kualitatif untuk Identifikasi Karbohidrat.
http://ilmukimia.webs.com/apps/blog/show/3316204-uji-
kualitatif-untuk-identifikasi-karbohidrat Diakses : 18 Maret
2013
Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Universitas
Indonesia : Jakarta
Sudarmadji, Slamet. 2003. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian.
Liberty Yogyakarta.
LAMPIRAN INTERNET
Hubungan antara laju reaksi dengan konsentrasi enzim ternyata
berbanding lurus. Jadi, semakin besar konsentrasi enzim, maka makin
cepat laju reaksi. Kadang-kadang terjadi penyimpangan dari
persamaan ini, sehingga diperoleh garis agak melengkung. Biasanya,
penyimpangan ini terjadi karena enzim yang dipelajari tidak dalam
keadaan murni, sehingga mungkin terdapat senyawa-senyawa penghambat
reaksi dalam jumlah yang sangat kecil. Sebaliknya, penyimpangan
juga terdapat dalam sediaan enzim dengan kemurnian yang tinggi.
Dalam keadaan ini, penyimpangan disebabkan oleh senyawa pengaktif
(aktivator), misalnya tidak adanya ion tertentu, meskipun pH yang
diperlukan sudah dipastikan dengan menggunakan larutan dapar dan
tidak hanya sekedar larutan dengan pH yang diperlukan tersebut.
(Fauziah, 2011) Semakin banyak enzim yang berikatan dengan
substrat, kecepatan reaksi semakin meningkat dan semakin banyak
kompleks enzim-substrat yang terbentuk. Maka produk yang terbentuk
pun semakin banyak.