1 A. Judul Percobaan “Pengaruh pH dan Konsentrasi Enzim Terhadap Aktivitas Enzim” B. Waktu Percobaan Selasa, 22 Oktober 2013 pukul 13.00 – 15.30 WIB C. Tujuan Percobaan Membuktikan bahwa pH dan konsentrasi enzim mempengaruhi aktivitas enzim D. Dasar Teori Enzim atau fermen adalah suatu protein yang berfungsi sebagai biokatalisator reaksi-reaksi biokimia pada mahkluk biologi. Zat-zat yang diuraikan oleh reaksi disebut substrat, dan yang baru terbentuk dari reaksi disebut produk. Spesifisitas enzim sangat tinggi terhadap substratnya, dan enzim mempercepat reaksi kimia spesifik tanpa pembentukan produk samping. Hampir semua enzim dalam tubuh merupakan protein. Enzim sangat penting dan berpengaruh dalam tubuh makhluk hidup. Karena hampir semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cepat. Enzim memegang peranan yang sangat penting dalam reaksi metabolisme dalam tubuh. Reaksi reaksi kimia kompleks dalam tubuh akan berlangsung sangat sangat lambat jika tanpa enzim. Enzim ini bekerja dalam cairan larutan encer, suhu, dan pH yang sesuai dengan kondisi fisiologis biologis. Melalui aktivitasnya, sistem enzim terkoordinasi dengan baik sehingga menghasilkan hubungan yang harmonis di antara sejumlah aktivitas metabolik yang berbeda, semuanya mengacu untuk menunjang kehidupan. Enzim merupakan suatu protein, maka sintesisnya dalam tubuh diatur dan dikendalikan oleh sistem genetik, seperti halnya dengan sintesis protein pada umumnya. Pada setiap enzim memiliki pH dan suhu yang berbeda-beda untuk dapat bekerja secara optimal. Karena apabila suhu dan keasaman tidak sesuai dengan sifat suatu enzim maka enzim tersebut tidak dapat bekerja secara optimal, tidak aktif, bahkan mengalami kerusakan yang dalam istilah biologi disebut denaturasi. Enzim dalam proses metabolisme berperan sebagai biokatalis dalam setiap reaksi metabolisme yang terjadi pada setiap makhluk hidup. Dalam aktivitas enzim ini dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti konsentrasi, suhu, maupun pH. Pada kondisi
26
Embed
Pengaruh PH Dan Konsentrasi Enzim Terhadap Aktivitas Enzim
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
1
A. Judul Percobaan
“Pengaruh pH dan Konsentrasi Enzim Terhadap Aktivitas Enzim”
B. Waktu Percobaan
Selasa, 22 Oktober 2013 pukul 13.00 – 15.30 WIB
C. Tujuan Percobaan
Membuktikan bahwa pH dan konsentrasi enzim mempengaruhi aktivitas enzim
D. Dasar Teori
Enzim atau fermen adalah suatu protein yang berfungsi sebagai biokatalisator
reaksi-reaksi biokimia pada mahkluk biologi. Zat-zat yang diuraikan oleh reaksi
disebut substrat, dan yang baru terbentuk dari reaksi disebut produk. Spesifisitas
enzim sangat tinggi terhadap substratnya, dan enzim mempercepat reaksi kimia
spesifik tanpa pembentukan produk samping. Hampir semua enzim dalam tubuh
merupakan protein. Enzim sangat penting dan berpengaruh dalam tubuh makhluk
hidup. Karena hampir semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat
berlangsung dengan cepat. Enzim memegang peranan yang sangat penting dalam
reaksi metabolisme dalam tubuh. Reaksi reaksi kimia kompleks dalam tubuh akan
berlangsung sangat sangat lambat jika tanpa enzim. Enzim ini bekerja dalam cairan
larutan encer, suhu, dan pH yang sesuai dengan kondisi fisiologis biologis. Melalui
aktivitasnya, sistem enzim terkoordinasi dengan baik sehingga menghasilkan
hubungan yang harmonis di antara sejumlah aktivitas metabolik yang berbeda,
semuanya mengacu untuk menunjang kehidupan. Enzim merupakan suatu protein,
maka sintesisnya dalam tubuh diatur dan dikendalikan oleh sistem genetik, seperti
halnya dengan sintesis protein pada umumnya.
Pada setiap enzim memiliki pH dan suhu yang berbeda-beda untuk dapat bekerja
secara optimal. Karena apabila suhu dan keasaman tidak sesuai dengan sifat suatu
enzim maka enzim tersebut tidak dapat bekerja secara optimal, tidak aktif, bahkan
mengalami kerusakan yang dalam istilah biologi disebut denaturasi.
Enzim dalam proses metabolisme berperan sebagai biokatalis dalam setiap
reaksi metabolisme yang terjadi pada setiap makhluk hidup. Dalam aktivitas enzim ini
dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti konsentrasi, suhu, maupun pH. Pada kondisi
2
yang sesuai enzim ini dapat bekerja secara optimal dalam reaksi katabolisme maupun
anabolisme. Enzim dalam aktivitasnya bekerja secara spesifik terhadap substrat yang
akan dikatalisisnya, dengan begitu kita akan mengetahui berapa besar aktivitas yang
dilakukan. Seperti contoh adalah enzim yang bekerja untuk mendegradasi amilum
adalah amilase. Enzim ini banyak terdapat pada saliva, sehingga makanan yang
dikunyah lama akan terasa manis, karena senyawa polisakarida akan terurai menjadi
monosakarida.
Suasana yang terlalu asam atau alkalis menyebabkan denaturasi protein dan
hilangnya secara total aktivitas enzim. Pada sel hidup, perubahan pH sangat kecil.
Enzim hanya aktif pada kisaran pH yang sempit. Oleh karena itu media harus benar-
benar dipelihara dengan menggunakan buffer (larutan penyangga). Jika enzim
memiliki lebih dari satu substrat, maka pH optimumnya akan berbeda pada suatu
substrat. Tiap enzim memiliki karakteristik pH optimal dan aktif dalam range pH yang
relatif kecil, dalam banyak kasus, bentuk kurva menandakan dari keaktifan enzim
berbanding pH yang terkandung di dalamnya.
Ada beberapa faktor untuk menentukan aktivitas enzim berdasarkan efek
katalisnya yaitu persamaan reaksi yang dikatalis, kebutuhan kofaktor, pengaruh
konsentrasi substrat dan kofaktor, pH optimal, daerah temperatur, dan penentuan
berkurangnya substrat atau bertambahnya hasil reaksi. Penentuan ini biasa dilakukan
di pH optimal dengan konsentrasi substrat dan kofaktor berlebih, menjadikan laju
reaksi yang terjadi merupakan tingkat ke 0 (zero order reaction) terhadap substrat.
Pengamatan reaksinya dengan berbagai cara kimia atau spektrofotometri. Ada dua
teori tentang mekanisme pengikatan substrat oleh enzim, yaitu teori kunci dan anak
kunci (lock and key) dan teori induced fit.
Enzim sebagai protein akan mengalami denaturasi jika suhunya dinaikkan.
Akibatnya daya kerja enzim menurun. Pada suhu 45°C efek predominanya masih
memperlihatkan kenaikan aktivitas sebagaimana dugaan dalam teori kinetik. Tetapi
lebih dari 45°C menyebabkan denaturasi ternal lebih menonjol dan menjelang suhu
55°C fungsi katalitik enzim menjadi punah (Gaman & Sherrington, 1994). Hal ini juga
terjadi karena semakin tinggi suhu semakin naik pula laju reaksi kimia baik yang
dikatalisis maupun tidak. Karena itu pada suhu 40oC, larutan tidak ada gumpalan,
begitu juga pada suhu ruang, sedngkan pada suhu 100oC masih ada gumpalan –
gumpalan yang menunjukkan kalau enzim rusak. Pada suhu ruang, enzim masih dapat
bekerja dengan baik walaupun tidak optimum.
3
Amilase adalah enzim pemecah karbohidrat dari bentuk mejemuk menjadi
bentuk yang lebih sederhana. Misalnya, pati dan glikogen dipecah menjadi maltosa,
maltotriosa atau oligosakarida. Enzim ini terdapat dalam air liur (ptialin) dan getah
pankreas yang membantu pencernaan karbohidrat dalam makanan. Darah normal juga
mengandung sedikit amilase dari hasil pemecahan sel yang berlangsung secara
normal. Pada penyakit radang pankreas, gondongan, kencing manis, kadarnya dalam
darah meningkat. Sebaliknya pada penyakit hati, kadarnya menurun.
Salah satu enzim yang diperlukan untuk pertumbuhan adalah amilase,
khususnya pada tanaman yang mengandung banyak karbohidrat seperti pisang dan
beberapa serealia serta bahan makanan pokok. Dimana amilase ini akan mengkatalis
hidrolisis karbohidrat yang berupa pati menjadi dekstrin dan kemudian menjadi
maltosa, yang terjadi saat perkecambahan serealia. Pati yang merupakan polisakarida
dan tidak larut dalam air dingin serta membentuk koloid pada air panas memiliki
reaksi spesifik dengan iodium.
Kecepatan reaksi enzim dipengaruhi oleh berbagai kondisi fisik dan kimia.
Beberapa faktor penting yang mempengaruhi kerja enzim adalah konsentrasi berbagai
komponen (seperti substrat, produk, enzim, kofaktor, dll), pH, temperatur, dan gaya
irisan. Kecepatan reaksi enzim sangat dipengaruhi oleh pH larutan baik secara in vivo
maupun secara in vitro. Jenis hubungan antara kecepatan reaksi dan pH ditunjukkan
dengan kurva berbentuk lonceng. Setiap enzim mempunyai pH optimum yang
berbeda–beda.
Aktivitas enzim juga dipengaruhi oleh suhu. Untuk enzim, suhu optimal antara
35◦ C dan 40◦ C, yaitu suhu tubuh. Pada suhu di atas dan di bawah optimalnya,
aktifitas enzim akan berkurang. Di atas suhu 50◦ C enzim secara bertahap menjadi
inaktif karena protein terdenaturasi. Pada suhu 100◦ C semua enzim rusak. Pada suhu
yang sangat rendah, enzim tidak benar-benar rusak tetapi aktivasinya sangat banyak
berkurang.
4
Peningkatan konsentrasi enzim akan meningkatkan kecepatan reaksi enzimatik.
Dapat dikatakan bahwa kecepatan reaksi enzimatik (v) berbanding lurus dengan
konsentrasi enzim [E]. Makin besar konsentrasi enzim, reaksi makin cepat.
Salah satu enzim yang diperlukan untuk pertumbuhan adalah amilase. Amilase
dapat diartikan sebagai segolongan enzim yang merombak pati, glikogen, dan
polisakarida yang lain. Tumbuhan mengandung α dan ß amylase; hewan memiliki
hanya α amylase, dijumpai dalam cairan pankreas dan juga (pada manusia dan
beberapa spesies lain) dalam ludah. Amilase memotong rantai polisakarida yang
panjang, menghasilkan campuran glukosa dan maltosa. Amilosa merupakan
polisakarida yang terdiri dari 100-1000 molekul glukosa yang saling berikatan
membentuk rantai lurus. Dalam air, amilosa bereaksi dengan iodine memberikan
warna biru yang khas.
E. Alat dan Bahan
1. Alat
Tabung reaksi, dan rak tabung
Labu ukur 50 ml, gelas ukur 10 mlL
Gelas kimia, dan pipet tetes
Pembakar spiritus, kasa, dan
kaki tiga
Statif, klem, dan termometer
Spectrometer UV
2. Bahan
Air liur
Larutan pati pH 1, 3, 5, 7, 9
Larutan pati 1%
Larutan Iodin 0.01N
Akuades
V (Laju Reaksi)
[Enzim]
5
F. Alur Kerja
1. Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Enzim
Preparasi Larutan Enzim
Preparasi Alat
Preparasi Larutan Blanko
Tabung B
Dimasukkan 1 mL larutan pati 1%
Dibiarkan ± 6 menit
Ditambah 1 mL larutan I2 0.01N
Ditambah 8 mL akuades
Larutan Blanko
Diinjekkan ke spectrometer UV pada λ = 680 nm
Dibaca absorbansi yang dihasilkan
Nilai A
6 Tabung Reaksi
Dibersihkan
Dikeringkan
Diberi label untuk satu tabung dengan label B
(larutan blanko), dan lima tabung yang lain dengan
label U (larutan uji)
Tabung B Tabung U
0.5 mL Air Liur
Dimasukkan ke dalam labu ukur 50 mL
Ditambahkan akuades sampai tanda batas
Dikocok sampai homogen
Larutan Enzim
6
Preparasi Larutan Uji
5 Tabung Uji
Dimasukkan 1 mL larutan pati pada masing-masing
tabung uji dengan pH yang berbeda
pH 3
pH 7
pH 5
pH 9
pH 1
Dibiarkan ± 5 menit
Ditambah 4 tetes larutan enzim
Dicampur dengan baik
Dibiarkan selama 1 menit
Ditambah 1 mL larutan I2 0.01N
Ditambah 8 mL akuades
Lar. Uji 4
Lar. Uji 3
Lar. Uji 5
Lar. Uji 1 Lar. Uji 2
Diinjekkan ke spectrometer UV pada λ = 680 nm
Dibaca absorbansi yang dihasilkan
Nilai A4
Nilai A3
Nilai A5
Nilai A1 Nilai A2
7
2. Pengaruh Konsentrasi Terhadap Aktivitas Enzim
Preparasi Larutan Enzim
0.5 mL Air Liur
Dimasukkan ke dalam labu ukur 50 mL
Ditambahkan akuades sampai tanda batas
Dikocok sampai homogen
Larutan Enzim Encer
100 kali
Diambil 0.5 mL
Dimasukkan ke dalam labu ukur 50 mL
Ditambahkan akuades sampai tanda batas
Dikocok sampai homogen
Larutan Enzim Encer
200 kali
Diambil 0.5 mL
Dimasukkan ke dalam labu ukur 50 mL
Ditambahkan akuades sampai tanda batas
Dikocok sampai homogen
Larutan Enzim Encer
300 kali
Diambil 0.5 mL
Dimasukkan ke dalam labu ukur 50 mL
Ditambahkan akuades sampai tanda batas
Dikocok sampai homogen
Larutan Enzim Encer
400 kali
Diambil 0.5 mL
Dimasukkan ke dalam labu ukur 50 mL
Ditambahkan akuades sampai tanda batas
Dikocok sampai homogen
Larutan Enzim Encer
400 kali
8
Preparasi Alat
Preparasi Larutan Blanko
Tabung B
Dimasukkan 1 mL larutan pati 1%
Dibiarkan ± 6 menit
Ditambah 1 mL larutan I2 0.01N (untuk suhu
600C dan 1000C dilakukan diluar penangas air)
Ditambah 8 mL akuades
Larutan Blanko
Diinjekkan ke spectrometer UV pada λ = 680 nm
Dibaca absorbansi yang dihasilkan
Nilai A
6 Tabung Reaksi
Dibersihkan
Dikeringkan
Diberi label untuk satu tabung dengan label B
(larutan blanko), dan lima tabung yang lain dengan
label U (larutan uji)
Tabung B Tabung U
9
Preparasi Larutan Uji
5 Tabung Uji
Dimasukkan 1 mL larutan pati 1% pada masing-
masing tabung uji secara terpisah
Dibiarkan pada suhu ± 5 menit
Ditambah 0.2 mL larutan enzim dengan konsentrasi
(pengenceran) yang berbeda
200 kali
400 kali
300 kali
500 kali
100 kali
Dicampur dengan baik
Dibiarkan selama 1 menit
Ditambah 1 mL larutan I2 0.01N (untuk suhu
600C dan 1000C dilakukan di luar penangas air)
Ditambah 8 mL akuades
Dicampur dengan baik
Lar. Uji 4
Lar. Uji 3
Lar. Uji 5
Lar. Uji 1 Lar. Uji 2
Diinjekkan ke spectrometer UV pada λ = 680 nm
Dibaca absorbansi yang dihasilkan
Nilai A4
Nilai A3
Nilai A5
Nilai A1 Nilai A2
10
G. Hasil Pengamatan
1. Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Enzim
Air liur : larutan menyerupai lender yang tidak berwarna
Pati 1% : larutan tidak berwarna
I2 0.01N : larutan kuning kecoklatan
Aquades : Larutan tidak berwarna
Larutan Blanko:
Perlakuan Pengamatan
1 mL larutan pati 1% dimasukkan ke dalam tabung reaksi Larutan tidak berwarna
Dibiarkan selama 6 menit Larutan tidak berwarna
Ditambah 1 mL larutan iodin Larutan ungu (++++)
Ditambah 8 mL akuades Larutan ungu (+++)
Nilai A 0.231
11
Larutan Uji:
Perlakuan 1 mL Larutan Pati
pH 1 pH 3 pH 5 pH 7 pH 9
Sebelum Perlakuan Larutan tidak
berwarna
Larutan tidak
berwarna
Larutan tidak
berwarna
Larutan tidak
berwarna
Larutan tidak
berwarna
Didiamkan 5 menit Larutan tidak
berwarna
Larutan tidak
berwarna
Larutan tidak
berwarna
Larutan tidak
berwarna
Larutan tidak
berwarna
Ditambah 4 tetes larutan enzim Larutan tidak
berwarna
Larutan tidak
berwarna
Larutan tidak
berwarna
Larutan tidak
berwarna
Larutan tidak
berwarna
Dibiarkan selama 1 menit Larutan tidak
berwarna
Larutan tidak
berwarna
Larutan tidak
berwarna
Larutan tidak
berwarna
Larutan tidak
berwarna
Ditambah 1 mL larutan I2 0.01N Larutan kuning
kecoklatan (+++)
Larutan kuning
kecoklatan (++)
Larutan kuning
kecoklatan (+)
Larutan merah
kecoklatan
Larutan merah
kecoklatan (+++)
Ditambah 8 mL akuades Larutan kuning
kehitaman (++++)
Larutan kuning
kehitaman (+++)
Larutan kuning
kehitaman (+)
Larutan kuning
kehitaman
Larutan kuning
kecoklatan (++)
Nilai A 0.220 0.265 0.131 0.026 0.171
12
2. Pengaruh Konsentrasi Terhadap Aktivitas Enzim
Air liur : larutan menyerupai lender yang tidak berwarna
Pati 1% : larutan tidak berwarna
I2 0.01N : larutan kuning kecoklatan
Aquades : Larutan tidak berwarna
Larutan Blanko:
Perlakuan Pengamatan
1 mL larutan pati 1% dimasukkan ke dalam tabung reaksi Larutan tidak berwarna
Dibiarkan selama 6 menit Larutan tidak berwarna
Ditambah 1 mL larutan iodine (untuk T=600C dan 1000C, di luar penangas) Larutan ungu (++++)