biokim enzim.doc

BAB I

PENDAHULUAN

Pengertian Enzim

Enzim adalah biomolekul yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang

mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia. Hampir

semua enzim merupakan protein. Pada reaksi yang dikatalisasi oleh enzim, molekul

awal reaksi disebut sebagai substrat, dan enzim mengubah molekul tersebut menjadi

molekul-molekul yang berbeda, disebut produk. Hampir semua proses biologis sel

memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat.

Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi

dan dengan demikian mempercepat proses reaksi. Percepatan terjadi karena enzim

menurunkan energi pengaktifan yang dengan sendirinya akan mempermudah terjadinya

reaksi. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya

dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan

perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. Sebagai contoh, enzim Î±-

amilase hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa.

Reaksi-reaksi yang berlangsung didalam tubuh makhluk hidup terjadi pada suhu

27°C (suhu ruang) misalnya pada tumbuhan atau pada suhu 39°C, misalnya didalam

tubuh hewan beradarah panas. Pada suhu tersebut proses oksidasi akan berjalan lambat.

Agar reaksi-reaksi berjalan lebih cepat diperlukan katalisator. Katalisator adalah zat

yang dapat mempercepat reaksi tetapi zat itu sendiri tidak ikut bereaksi. Katalisator

didalam sel makhluk hidup disebut Biokatalisator atau enzim. Suatu enzim dapat

mempercepat reaksi 108 _ 1011 kali lebih cepat daripada apabila reaksi tersebut dilakukan

tanpa katalis. Hampir setiap reaksi kimia dalam sistem biologis dikatalis oleh enzim.

Sintesis enzim terjadi di dalam sel dan sebagian besar enzim dapat diekstraksi dari sel

tanpa merusak fungsinya.

Bahan tempat enzim bekerja disebut substrat. Bahan baru atau materi yang dibentuk

sebagai hasil reaksi disebut produk.

1

Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu,

keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat

keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat

mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH

yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami

kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja

enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan

aktivitas enzim, sedangkan aktivator adalah yang meningkatkan aktivitas enzim. Banyak

obat dan racun adalah inihibitor enzim.

Berdasarkan strukturnya, enzim terdiri atas komponen yang disebut apoenzim yang

berupa protein dan komponen lain yang disebut gugus prostetik yang berupa

nonprotein. Gugus prostetik dibedakan menjadi koenzim dan kofaktor. Koenzim

berupa gugus organik yang pada umumnya merupakan vitamin, seperti vitamin B1, B2,

NAD+ (Nicotinamide Adenine Dinucleotide). Kofaktor berupa gugus anorganik yang

biasanya berupa ion-ion logam, seperti Cu2+, Mg2+, dan Fe2+. Beberapa jenis vitamin

seperti kelompok vitamin B merupakan koenzim. Jadi, enzim yang utuh tersusun atas

bagian protein yang aktif yang disebut apoenzim dan koenzim, yang bersatu dan

kemudian disebut holoenzim.

2

Enzim yang memerlukan ion logam sebagai kofaktornya dinamakan metaloenzim..

Ion logam ini berfungsi untuk menjadi pusat katalis primer, menjadi tempat untuk

mengikat substrat, dan sebagai stabilisator supaya enzim tetap aktif.

Tabel 1. Beberapa enzim yang mengandung ion logam sebagai kofaktornya

Ion logam Enzim

Zn 2+

Mg2+

Fe2+ / Fe3+

Cu2+/ Cu+

K+

Na+

Alkohol dehidrogenase

Karbonat anhidrasa

Karboksipeptidasa

Fosfohidrolasa

Fosfotransferasa

Sitokrom

Peroksida

Katalasa

Feredoksin

Tirosina

Sitokrom oksidasa

Piruvat kinasa (juga memerlukan Mg2+)

Membrane sel ATPasa ( juga memerlukan K+ dan

Mg2+)

Penggolongan (Klasifikasi) enzim

1. Hidrolase

Hidrolase merupakan enzim-enzim yang menguraikan suatu zat dengan pertolongan

air. Hidrolase dibagi atas kelompok kecil berdasarkan substratnya yaitu :

A. Karbohidrase, yaitu enzim-enzim yang menguraikan golongan karbohidrat.

Kelompok ini masih dipecah lagi menurut karbohidrat yang diuraikannya, misal :

3

a. Amilase, yaitu enzim yang menguraikan amilum (suatu polisakarida) menjadi

maltosa 9 suatu disakarida).

2 (C6H10O5)n + n H2O n C12H22O11

b. Maltase, yaitu enzim yang menguraikan maltosa menjadi glukosa

C12H22O11 + H20 2 C6H12O6

Sukrase, yaitu enzim yang mengubah sukrosa (gula tebu) menjadi glukosa dan

fruktosa.

Laktase, yaitu enzim yang mengubah laktase menjadi glukosa dan galaktosa.

Selulase, enzim yang menguraikan selulosa ( suatu polisakarida) menjadi

selobiosa ( suatu disakarida).

Pektinase, yaitu enzim yang menguraikan pektin menjadi asam-pektin.

c. Esterase, yaitu enzim-enzim yang memecah golongan ester.

Contoh-contohnya :

Lipase, yaitu enzim yang menguraikan lemak menjadi gliserol dan asam

lemak.

Fosfatase, yaitu enzim yang menguraikan suatu ester hingga terlepas asam

fosfat.

d. Proteinase atau Protease, yaitu enzim enzim yang menguraikan golongan

protein.

Contoh-contohnya:

Peptidase, yaitu enzim yang menguraikan peptida menjadi asam amino.

Gelatinase, yaitu enzim yang menguraikan gelatin.

Renin, yaitu enzim yang menguraikan kasein dari susu.

e. Oksidase dan reduktase , yaitu enzime yang menolong dalam proses oksidasi dan

reduksi.

Enzim Oksidase dibagi lagi menjadi;

f. Dehidrogenase : enzim ini memegang peranan penting dalam mengubah zat-zat

organik menjadi hasil-hasil oksidasi.

4

maltase

amilaseamilum maltosa

maltosa glukosa

g. Katalase : enzim yang menguraikan hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen.

h. Desmolase , yaitu enzim-enzim yang memutuskan ikatan-ikatan C-C, C-N dan

beberapa ikatan lainnya.

Enzim Desmolase dibagi lagi menjadi :

Karboksilase : yaitu enzim yang mengubah asam piruyat menjadi

asetaldehida.

Transaminase : yaitu enzim yang memindahkan gugusan amine dari suatu

asam amino ke suatu asam organik sehingga yang terakhir ini berubah

menjadi suatu asam amino.

Enzim juga dapat dibedakan menjadi eksoenzim dan endoenzim berdasarkan tempat

kerjanya, ditinjau dari sel yang membentuknya.Eksoenzim ialah enzim yang

aktivitasnya diluar sel. Endoenzim ialah enzim yang aktivitasnya didalam sel.

Selain eksoenzim dan endoenzim, dikenal juga enzim konstitutif dan enzim induktif.

Enzim konstitutif ialah enzim yang dibentuk terus-menerus oleh sel tanpa peduli apakah

substratnya ada atau tidak. Enzim induktif (enzim adaptif) ialah enzim yang dibentuk

karena adanya rangsangan substrat atau senyawa tertentu yang lain. Misalnya

pembentukan enzim beta-galaktosida pada escherichia coli yang diinduksi oleh laktosa

sebagai substratnya. Tetapi ada senyawa lain juga yang dapat menginduksi enzim

tersebut walaupun tidak merupakan substarnya, yaitu melibiosa. Tanpa adanya laktosa

atau melibiosa, maka enzim beta-galaktosidasa tidak disintesis, tetapi sintesisnya akan

dimulai bila ditambahkan laktosa atau melibiosa.

Enzim bekerja dengan dua cara, yaitu menurut Teori Kunci-Gembok (Lock and Key

Theory) dan Teori Kecocokan Induksi (Induced Fit Theory). Menurut teori kunci-

gembok, terjadinya reaksi antara substrat dengan enzim karena adanya kesesuaian

bentuk ruang antara substrat dengan situs aktif (active site) dari enzim, sehingga sisi

aktif enzim cenderung kaku. Substrat berperan sebagai kunci masuk ke dalam situs aktif,

yang berperan sebagai gembok, sehingga terjadi kompleks enzim-substrat. Pada saat

ikatan kompleks enzim-substrat terputus, produk hasil reaksi akan dilepas dan enzim

akan kembali pada konfigurasi semula. Berbeda dengan teori kunci gembok, menurut

teori kecocokan induksi reaksi antara enzim dengan substrat berlangsung karena adanya

induksi substrat terhadap situs aktif enzim sedemikian rupa sehingga keduanya

merupakan struktur yang komplemen atau saling melengkapi. Menurut teori ini situs

aktif tidak bersifat kaku, tetapi lebih fleksibel.

5

Enzim adalah golongan protein yang paling banyak terdapat dalam sel tubuh.

Sekarang, kira-kira lebih dari 2.000 enzim telah teridentifikasi, yang masing-masing

berfungsi sebagai katalisator reaksi kimia dalam sistem hidup. Sintesis enzim terjadi di

dalam sel dan sebagian besar enzim dapat diperoleh dengan ekstraksi dari jaringan tanpa

merusak fungsinya.

Koenzim

Dalam peranannya ,enzim sering memerlukan senyawa organik tertentu selain

protein. Ditinjau dari fungsinya, dikenal adanya koenzim yang berperan sebagai

pemindah hidrogen, pemindah elektron, pemindah gugusan kimia tertentu (“group

transferring”) dan koenzim dari isomerasa dan liasa.

Contoh-contoh koenzim dan peranannya

No Kode Singkatan dari Yang

dipindahkan

1. NAD Nikotinamida-adenina dinukleotida Hidrogen

2. NADP Nikotinamida-adenina dinukleotida

fosfat

Hidrogen

3. FMN Flavin mononukleotida Hidrogen

4. FAD Flavin-adenina dinukleotida Hidrogen

5. Ko-Q Koenzim Q atau Quinon Hidrogen

6. sit Sitokrom Elektron

7. Fd Ferredoksin Elektron

8. ATP Adenosina trifosfat Gugus fosfat

9. PAPS Fosfoadenil sulfat Gugus sulfat

10. UDP Uridina difosfat Gula

11. Biotin Biotin Karboksil

(CO2)

12. Ko-A Koenzim A Asetil

13. TPP Tiamin pirofosfat C2-aldehida

6

Susunan Enzim

Secara kimia, enzim tersusun atas dua bagian, yaitu bagian protein dan bagian

bukan protein.

1. Bagian protein disebut apoenzim. Bagian protein bersifat labil (mudah berubah),

misalnya terpengaruh oleh suhu dan keasaman.

2. Bagian yang bukan protein disebut gugus prostetik, yaitu gugus yang aktif. Bagian

gugus prostetik ini dapat berupa logam besi, tembaga, seng (kofaktor) atau zat

organik yang mengandung logam (koenzim). Ada pula enzim yang memiliki bagian

prostetik yang tersusun atas vitamin B yang merupakan bagian aktif.

Kemudian, gabungan apoenzim dan kofaktornya sehingga enzim menjadi aktif

disebut holoenzim

Pada keadaan abnormal atau aktivitas berlebihan suatu enzim dapat menimbulkan

penyakit. Analisis enzim dalam serum dapat digunakan untuk diagnosis penyakit,

seperti: infarktus otot jantung, prostat, hepatitis, dan lain-lain. Ditemukannya suatu

enzim dalam darah dengan tingkat berlebihan sering kali menunjukkan adanya

kerusakan sel di dalam organ yang sakit. Penyakit tertentu seperti hepatitis terinfeksi

menyebabkan jaringan hati mengalami kerusakan akibat infeksi, sehingga terjadi

pelepasan enzim hati ke dalam darah.

Aktivitas enzim dipengaruhi oleh suhu

Dalam batas-batas temperatur tertentu, kecepatan reaksi yang dikatalis enzim naik

bila temperatur naik dan akhirnya enzim kehilangan semua aktivitas jika protein

menjadi rusak akibat panas. Enzim bekerja optimal pada suhu 25-37°C dan akan rusak

atau mengalami denaturasi pada suhu tinggi. Biasanya enzim bersifat non-aktif atau

reaksi menjadi lambat pada suhu rendah (0°C atau dibawahnya), tetapi tidak rusak. Jika

suhunya kembali normal enzim mampu bekerja kembali. Sementara pada suhu tinggi,

enzim rusak dan tidak dapat berfungsi lagi. Hal ini dikarenakan struktur protein yang

menentukan aktiuvitas enzim, maka jika struktur ini terganggu aktivitas akan berubah.

Protein-protein enzim bila dipanaskan pada suhu tinggi biasanya irreversible karena

gaya-gaya ikatan yang penting rusak akibat meningkatnya getaran termal komponen

atom-atomnya, yang merusak struktur tiga dimensinya.

7

Beberapa enzim memperlihatkan penurunan aktivitas secara tajam dalam kisaran

sangat kecil setelah melewati titik mulainya denaturasi. Ini dikatakan sebagai

”pelelehan” protein, dengan hilangnya gaya-gaya ikatan lemah yang penting secara

tepat, analog dengan titik leleh dari senyawa organik sederhana. Pada suhu yang lebih

rendah gaya-gaya lemah antara berbagai bagian dari subunit tunggal menjadi lebiih

besar daripada gaya-gaya antar subunit.

Aktivitas enzim dipengaruhi oleh konsentrasi

Konsentrasi atau kadar enzim yang bereaksi sangat mempengaruhi aktivitas enzim

yang ditunjukkan dengan kenaikan nilai kecepatan reaksi (v). Naiknya kecepatan reaksi

seiring dengan penambahan konsentrasi ini dapat dijelaskan menurut teori Kinetika atau

Collison Theory, untuk reaksi kimia memasukkan 2 konsep penting, yaitu:

1. Untuk bereaksi, molekul-molekul harus saling membentur (yaitu dalam jarak

pembentukan ikatan satunsama lain).

2. Untuk suatu benturan yang berhasil (yaitu menghasilkan suatu reaksi), molekul-

molekul yang bereaksi harus mempunyai cukup energi untuk mengatasi sawar

energi reaksi.

Untuk berlangsungnya suatu reaksi harus terjadi benturan antar molekul-molekul,

yaitu dalam jarak pembentukan ikatan satu sama lain, namum apabila jarak antar

molekul ternyata sangan jauh seperti yang terjadi pada enzim yang memiliki konsentrasi

rendah, maka benturan antar molekulnya pasti terjadi amat lambat dan pasti pula

mempengaruhi besarnya laju reaksi dan tentunya berpengaruh pada aktivitas enzim yang

bersangkutan. Tetapi pada enzim yang memiliki konsentrasi tinggi, jarak antar

molekulnya amat rapat sehingga frekuensi benturannya tinggi dan energi yang dimiliki

8

oleh masing-masing molekulnya cukup sehingga kecepatan reaksi memiliki nilai yang

tinggi dan reaksinya berlangsung lebih cepat.

Jadi jumlah molekul yang ada harus mempunyai energi yang cukup untuk bereaksi

dan frekuensi benturannya tinggi agar dapat terjadi reaksi yang maksimal.

Tata Nama Enzim

Pada saat baru beberapa enzim yang dikenal, penamaan enzim dilakukan tanpa

memperhatikan acuan tertentu seperti emulsin, ptyalin. Penamaan tersebut tidak

memberikan informasi yang jelas. Setelah makin banyak enzim ditemukan, enzim-

enzim tersebut diidentifikasi dengan penambahan akhiran ase pada nama substrat yang

dikatalisisnya. Sebagai contoh misalnya enzim yang mengkatalisis pemecahan lipid

(hidrolisis lipid = lipos) disebut lipase; Enzim yang menggunakan pati (amilum =

amylos) sebagai substratnya disebut amilase.

Seiring dengan perkembangan zaman, dimana makin banyak enzim yang ditemukan,

para ahli biokimia berpendapat penamaan tersebut tidak memadai, ketika ditemukan

berbagai enzim yang mengatalisis reaksi yang berbeda terhadap substrat yang sama.

Misalnya ada beberapa enzim yang menggunakan glukosa 6 fosfat sebagai substrat yaitu

fosfo heksosa isomerase, glukosa 6 fosfatase, glukosa 6 fosfat dehidrogenase dan

fosfoglukomutase. Kenyataan tersebut dapat membingungkan, karena memberi nama

yang sama pada enzim-enzim yang berbeda. Pada perkembangan berikutnya, akhiran -

ase tetap digunakan, tetapi lebih ditekankan pada tipe reaksi yang dikatalisisnya

(digunakan sebagai akhiran jenis reaksi yang dikatalisisnya). Sebagai contoh, enzim

dehidrogenase mengatalisis pengeluaran hidrogen, sementara enzim transferase

mengatalisis reaksi pemindahan gugus.

Dengan semakin banyaknya enzim yang ditemukan, ketidakjelasan juga semakin tak

terelakkan, dan kerap kali tidak jelas enzim mana yang tengah dibicarakan oleh seorang

penyelidik. Untuk mengatasi permasalahan ini, International Union of Biochemistry

(IUB) telah menyusun sebuah sistem yang kompleks tetapi tidak meragukan bagi

peristilahan enzim yang didasarkan pada mekanisme reaksi, tetapi nama yang lebih

pendek dan sudah sering digunakan sebelumnya tetap digunakan dalam buku ajar dan

laboratorium klinik.

9

Sistem penamaan enzim menurut IUB berdasarkan 4 kaidah pokok, yaitu:

1. Enzim dibagi menjadi enam klas, berdasarkan jenis reaksi yang dikatalisisnya,

masing-masing di bagi lagi menjadi 4-13 subklas.

2. Nama enzim terdiri atas 2 bagian. bagian pertama menunjukkan substrat, sedangkan

bagian kedua menunjukkan tipe reaksi yang dikatalisisnya, ditambah akhiran –ase.

Contoh: Alkohol: NAD oksidoreduktase = alkohol dehidrogenase yang

mengkatalisis di bawah ini:

Alkohol + NAD+ -------+ aldehid atau keton + NADH + H+

Sebagai substrat enzim tersebut adalah alkohol, NAD+ bertindak sebagai ko-

substrat, sedangkan oksidoreduktase menunjukkan bahwa enzim tersebut

mengkatalisis reaksi oksidasi-reduksi.

3. Apabila diperlukan informasi tambahan, untuk menjelaskan reaksi, dapat dituliskan

dalam tanda kurung pada bagian akhir. Sebagai contoh misalnya, enzim yang

mengatalisis reaksi L-malat + NAD+ ® piruvat + CO2 + NADH + H + diberi nama

1.1.1.37 L-malat: NAD+ oksidoreduktase (dekarboksilasi). Enzim yang dimaksud

mengkatalisis reaksi oksidasi reduksi yang disertai dengan pelepasan CO2

(dekarboksilasi).

4. Setiap enzim mempunyai nomor kode (EC) yang terdiri dari 4 nomor. Nomor

pertama menunjukkan klas enzim yang bersangkutan (digit pertama), subklas (digit

kedua), dan subsubklas (digit ketiga). Digit keempat adalah untuk enzim spesifik.

Sebagai contoh misalnya enzim dengan EC 2.7.1.1. Enzim tersebut termasuk ke

dalam klas 2 (transferase: lihat pembagian klas enzim), subklas 7 (transfer fosfat),

subsubklas 1 (alkohol merupakan aseptor fosfat). Digit terakhir menunjukkan enzim

yang bersangkutan, yaitu heksokinase atau ATP: D-heksosa 6 fosfotrasferase,

sebuah enzim yang mengatalisis pemindahan fosfat dari ATP ke gugus hidroksil

pada atom karbon keenam molekul glukosa.

10

BAB II

TUJUAN PERCOBAAN

11

BAB III

BAHAN DAN CARA

3.1 pengaruh temperatur terhadap aktivitas Enzim Amilase

Reagen dan bahan :

Air liur, sumber amilum

Larutan pati 0,4 mg/ml

Larutan iodiom

Prosedur :

Tampung 2 ml air liur dalam tabung reaksi yang bersih dan kering

Encerkan 10 X dengan air suling

Siapkan 6 pasang tabung reaksi yang bersih dan kering tiap pasang tabung diberi

tanda B untuk blanko, dan U untuk uji

Pipetkan ke dalam tiap-tiap tabung :

Larutan Tabung B Tabung U

Larutan pati 0,4 mL 0,4 mL

Diamkan 5 menit pada suhu masing-masing

Air liur - 0,2 mL

Campur baik-baik, diamkan 1 menit

Larutan iodum (untuk

suhu 60 dan 1000 C

dilakukan di luar

pengagas)

0,4 mL 0,4 mL

Air suling 9,2 mL 9 mL

Segera baca serapan (A)pada panjang gelombang 680 nm. Hitung selisih serapan

(∆A) antara tabung B (A pada t = 0 menit) dengan tabung U dari tiap suhu

Keterangan :

Pasangan pertama, ditempatkan pada bejana berisi es (00 C)

12

Pasangan kedua ditempatkan dalam bejana berisi air yang suhunya

dipertahankan 250C

Pasangan ketiga di rak tabung reaksi, pada suhu ruang

Pasangan keempat ditempatkan dalam bejana berisi air yang suhunya dipertahankan

370 C

Pasangan kelima ditempatkan dalam bejana berisi air yang suhunya dipertahankan

600

Pasangan keenam ditempatkan dalam bejana berisi air yang suhunya

dipertahankan 600 C

3. 2. pengaruh kadar enzim terhadap aktivitas enzim

Tujuan :

Membutikan bahwa kecepatan reaksi enzimatik berbanding lurus dengan konsentrasi

enzim

Reagen dan bahan :

Air liur sebagai sember amilase tampung 2 mL air liur dalam tabung reaksi yang

bersih dan kering

Larutan pati 0,4 mL/dl

Larutan iodium

Prosedur :

Encerkan air liur 100X, 200X, 300X, 400X dan 500X dengan air suling. Siapkan 5

pasang tabung reaksi yang bersih dan kering. Tiap pasangan tabung diberi tanda B untuk

blanko dan U untuk uji.

Larutan Tabung B Tabung U

Larutan pati 0,4 mL 0,4 mL

Inkubasi pada suhu 370C selama 5 menit

Air liur diencerkan - 0,2 mL

Campurkan baik-baik, inkubasi 1 menit

Larutan iodium 0,4 mL 0,4 mL

13

Air suling 9,2 ml 9 mL

BAB IV

14

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil percobaan

4.1.1 Pengaruh Temperatur terhadap aktivitas enzim amylase

Suhu AB AU ∆A/menit (v)

00c 0,162 0,013 0,149

250c 0,239 0,092 0,147

Suhu ruang 0,210 0,102 0,108

370 C 0,177 0,080 0,097

600C 0,217 0,159 0,058

1000C 0,158 0,154 0,004

4.1.2 Pengaruh kadar Enzim terhadap aktivitas Enzim Amilase

15

Pengenceran

Enzim

AB AU ∆A/menit (v)

500X 0.168 0,123 0,045

400X 0,160 0,117 0,043

300X 0,166 0,098 0,068

200X 0,156 0,066 0,09

100X 0,181 0,0208 0,153

BAB V

16

HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Pengaruh temperatur terhadap enzim amilase

Pada percobaan untuk mengetahui pengaruh terperatur terhadap aktivitas enzim

amilase digunakan larutan pati yang dibagi dalam 2 tabung yakni tabung blanko dan uji

yang kemudian didiamkan pada suhu yang bervariasi (00C, 250C, pada suhu ruang, 370C,

600C dan 1000C) selama 5 menit, dengan tujuan agar suhu larutan pati benar-benar

mencapai suhu yang diingainkan .

Pada tabung uji ditambahkan air liur 0,2 mL dan dicampur dengan baik lalu didiamkan

1 menit dengan tujuan agar larutan pati dapat bereaksi dengan air liur yang ditambahkan.

Kemudian ditambahkan iodium pada kedua tabung. Selanjutnya pada tabung uji

ditambahkan air suling sebanyak 9 mL, dan pada tabung blanko ditambah air suling

sebanyak 9,2 mL. Setelah larutan pada kedua tabung tercampur sempurna, larutan

tersebut diukur dengan spektrofotometer.

Air liur dipilih digunakan pada percobaan ini karena air liur mengandung enzim

amilase yang merupakan enzim berfungsi untuk memecahkan ikatan glikosik (ikatan khas

yang terdapat pada karbohidrat baik monosakarida, disakarida, dan polisakarida) yang

dimiliki oleh polisakarida, dengan perombakan oleh amilase suatu bentuk polisakarida

dapat dirubah menjadi bentuk intermeditnya yaitu disakarida.

Penambahan iodium disini bertujuan agar larutan air liur dan pati membentuk suatu

kompleks berwarna yang sebanding dengan jumlah atau konsentrasi larutan sehingga

dapat dibaca pada alat spektrofotometer. Senyawa berwarna ini akan mneyerap radiasi

elektromagnetik dalam cahaya tampak dengan panjang gelombang antara 380-780 mm.

Spektrofotometer digunakan untuk mengukur seberapa banyak pati yang bereaksi

dengan enzim amilase dan juga karena panjang gelombang 680 nm masuk dalam rentang

warna komplementer spektrofotometer visibel 400-800 nm. Pada tabung blanko maupun

uji yang memberikan hasil absorbansi yang berbeda, dimana tabung blanko memiliki

warna yang lebih gelap yang absorbansinya lebih besar, sedangkan pada tabung uji yang

warna nya lebih terang, absorbansinya lebih kecil. Dari data ini maka bisa dihitung berapa

kecepatan enzim amilase yakni dari selisih absorbansi blanko dengan uji dibagi dengan

waktu, dalam hal ini 1 menit.

Pada percobaan pertama digunakan tabung uji dan blanko yang telah diinkubasikan

pada suhu 0 N C. Dari percobaan ini diperoleh hasil serapan untuk tabung blanko (AB)

17

yakni sebesar 0.162 dan hasil serapan tabung uji (AU) sebesar 0.013. Maka kecepatan

reaksinya adalah 0.149 ∆A/ menit.

Pada percobaan kedua digunakan tabung uji dan blanko yang telah diinkubasikan pada

suhu 25 N C. Dari percobaan ini diperoleh hasil serapan untuk tabung blanko (AB) yakni

sebesar 0.239 dan hasil serapan tabung uji (AU) sebesar 0.092. Maka kecepatan reaksinya

adalah 0.147 ∆A/ menit.

Pada percobaan ketiga digunakan tabung uji dan blanko yang diinkubasikan pada suhu

ruang. Dari percobaan ini diperoleh hasil serapan untuk tabung blanko (AB) yakni sebesar

0.210 dan hasil serapan tabung uji (AU) sebesar 0.102. Maka kecepatan reaksinya adalah

0.108 ∆A/ menit.

Pada percobaan keempat digunakan tabung uji dan blanko yang diinkubasikan pada




Pada percobaan kelima digunakan tabung uji dan blanko yang diinkubasikan pada suhu

60 N C. Dari percobaan ini diperoleh hasil serapan untuk tabung blanko (AB) yakni sebesar

0.217 dan hasil serapan tabung uji (AU) sebesar 0.159. Maka kecepatan reaksinya adalah

0.058 ∆A/ menit

Pada percobaan keenam digunakan tabung uji dan blanko yang diinkubasikan pada




Dari data diperoleh, enzim amilase pada suhu 0 N C dapat bekerja efektif, kemudian

pada suhu 25 N C kerja enzim menurun, pada suhu ruang kerja enzim menurun, pada suhu

37 N C kerja enzim menurun, pada suhu 60 N C kerja enzim menurun, sampai pada suhu 100

N C kerja enzim juga menurun. Dari hasil praktikum yang kami peroleh, dapat

disimpulkan bahwa hasil kami tidak sesuai dengan teori yang ada.

Secara teori, seharusnya pada percobaan ini enzim amilase bekerja secara optimum

pada suhu 37 N C, hal ini disebabkan karena enzim yang digunakan adalah enzim amilase

yang bekerja optimal pada suhu tubuh manusia dan pada suhu inilah enzim tersebut dapat

menjalankan fungsinya mengubah pati menjadi maltosa dengan baik. Suhu optimum yaitu

suhu yang paling tepat bagi suatu reaksi yang menggunakan enzim tertentu. Setiap enzim

memiliki suhu optimum tertentu yang berbeda-beda satu sama lain. Pada umumnya,

18

enzim mempunyai rentang suhu optimum 25-38 N C. Dapat juga dikatakan bahwa secara

umum enzim bekerja secara optimum pada temperatur sel atau di atas temperatur sel

dimana enzim itu berada. Suhu optimal enzim juga bergantung pada lamanya pengukuran

kadar yang digunakan untuk menentukannya. Semakin lama suatu enzim dipertahankan

pada suhu dimana strukturnya sedikit labil, maka semakin besar kemungkinan enzim

mengalami denaturasi.

Suhu rendah yang mendekati titik beku (misal pada suhu 0 N C) biasanya tidak merusak

enzim, sehingga masih ada aktivitas enzim atau enzim dapat bekerja. Enzim tidak aktif

pada suhu dibawah 0 N C namun bila kembali pada suhu normal atau pada suhu

optimumnya enzim dapat bekerja kembali. Pada suhu dimana enzim masih aktif, kenaikan

suhu 10 N C menyebabkan kecepatan reaksi enzimatis, bertambah 2x kali lebih besar.

Pada umumnya, semakin tinggi suhu, semakin banyak enzim yang bekerja dalam

reaksi sehingga semakin banyak terbentuk kompleks enzim-substrat. Hal ini

menyebabkan amilum yang berikatan dengan iodium semakin sedikit sehingga terjadi

penurunan derajat pewarnaan iodium dan larutan menjadi semakin terang. Jadi, reaksi

akan semakin cepat terjadi sesuai dengan kenaikan suhu. Tetapi dalam kondisi tertentu,

hal ini tidak berlaku karena enzim merupakan protein yang bisa mengalami proses

denaturasi.

Proses denaturasi adalah peristiwa perubahan konformasi alamiah menjadi bentuk

tidak tentu. Pada enzim, kenaikan suhu pada saat mulai terjadi denaturasi akan

mengurangi kecepatan reaksi dan akhirnya enzim akan rusak. Proses denaturasi ini

disebabkan karena bagian aktif enzim teganggu dan konsentrasi efektif enzim menjadi

berkurang dan kecepatan reaksinya akan menurun. Energi kinetika molekul-molekul

enzim menjadi sangat besar sehingga melampaui penghalang energi untuk memecahkan

ikatan-ikatan sekunder yakni ikatan hidrogen dan ikatan hidrofobik yang lemah yang

mempertahankan struktur sekunder-tersier enzim dalam keadaan aslinya atau katalitik

aktif. Hal ini menyebabkan struktur sekunder dan tersier rusak diseratai penurunan

aktivitas katalitik

Pada sebagian besar enzim, denaturasi terjadi pada suhu diatas 60 N C. Sehingga mulai

pada suhu 60 N C, kecepatan reaksi akan mengalami penurunan, dan akhirnya pada suhu

100 N C enzim akan rusak yang berakibat kerja enzim menjadi sangat terganggu dan

kecepatan reaksi menurun drastis. Pada kondisi tertentu, jika pemanasan dihentikan dan

enzim didinginkan kembali, aktivitas enzim bisa kembali pulih karena denaturasi

reversible.

19

Ketidaksesuaian hasil praktikum kami dengan teori yang ada, dapat disebabkan oleh

beberapa faktor :

Pengukuran yang kurang kuantitatif

Pencampuran yang kurang homogen

Larutan yang keluar dari tempat inkubasi suhu yang tidak segera ditindaklanjuti,

menyebabkan suhu enzim menjadi naik-turun sehingga membuat kerja enzim tidak sesuai

dengan teori yang ada.

5.2. Pengaruh kadar enzim terhadap aktivitas enzim amilase

Pecobaan uji aktivitas enzin ini dilakukan untuk menunjukkan pengaruh kadar atau

konsentrasi enzim terhadap aktivitas enzim. Pecobaan ini menggunakan pengenceran air

liur 100x, 200x, 300x, 400x, dan 500x, larutan pati,larutan iodium, dan air suling. Setelah

itu juga dilakukan inkubasi pati selama 5 menit pada suhu 37 NN C. kemudian pada tabung

uji ditambahkan air liur 2 mL dan diinkubasi lagi selama 1 menit, hal ini ditujukan agar

enzim amylase sudah bekerja cukup lama untuk mendegradasi pati yang ada. Selanjutnya

pada kedua tabung ditambahkan iodium, dimana semakin banyak pati yang ada maka

warna larutan juga semakin gelap. Setelah itu, masing-masing tabung ditambah air suling

dengan ukuran untuk tabung uji ditambah 9 mL air suling, dan untuk tabung blanko

ditambah 9.2 mL.

Setelah ditambah air suling tersebut, kedua larutan di uji daya absorbansinya dengan

spektrofotometer. Alat spektrofotometer berfungsi untuk mengukur jumlah atau kuantitas

sinar yang diserap oleh suatu larutan pada panjang gelombang tertentu. Larutan pati

(amilum) yang setelah ditambah iodium menghasilkan warna biru kehitaman pekat atau

gelap, akan menghasilkan absorbansi yang besar. Sedangkan pada larutan yang encer atau

berwarna terang akan menghasilkan absorbansi kecil. Misalnya pada air suling yang

jernih akan menghasilkan absorbansi = 0.

Pada proses penginkubasian pati dipilih suhu 37 N C karena pada suhu tersebut, enzim

dapat bekerja secara optimum. Selain itu proses penginkubasian yang dilakukan selama 5

menit ini juga dilakukan dengan tujuan agar enzim yang sudah ada bekerja secara optimal

dalam memecah pati. Optimal yang dimaksudkan disini adalah pati yang sudah

terdegradasi tidak terlampaui sedikit, atau juga tidak terlalu banyak. Suhu yang terlalu

rendah akan mengakibatkan enzim tidak dapat bekerja dengan optimal, sedangkan padsa

suhu yang terlalu tinggi akan mengakibatkan enzim terdenaturasi sehingga enzim rusak

dan tidak dapat bekerja mendegradasi amilum.

20

Larutan pati (amilum) yang digunakan dalam percobaan ini berfungsi sebagai substrat

yang akan dikatalis oleh enzim. Amilum ditambah dengan air liur yang mengandung

enzim amylase akan terhidrolisis sempurna manjadi maltosa karena enzim amylase akan

memecah ikatan amilum menjadi β maltosa.

Larutan iodium disini, digunakan sebagai indikator karena iodium akan berikatan

dengan amilum dan membentuk kompleks berwarna sehingga warna yang terbentuk dapat

terbaca oleh spektrofotometer dan diukur absorbansinya. Iodium berikatan dengan

amilum membentuk kompleks berwarna biru kehitaman karena molekul amilosa yang

terdapat dalam amilum akan membentuk suatu senyawa kompleks dan molekul iod akan

menyerap semua molekul amilum tersebut. Kompleks warna yang dihasilkan berbeda-

beda karena adanya perbedaaan konsentrasi enzim.

Selanjutnya pengenceran yang dilakukan dengan penambahan air suling dalam

percobaan ini dilakukan denagn tujuan untuk meratakan distribusi cahaya yang diserap

dan untuk memecah terjadinya eksitasi molekul karena kehilangan energi akibat bentura

dengan molekulnya sendiri dan bukan karena fluoresensi. Dengan kata lain, pengenceran

dilakukan agar absorbansi dari zat tersebut dapat terbaca dalam penggunaan alat

spetrofotometer.

Aktivitas enzim amilase dapat ditentukan dengan mengukur hasil degrdasi amilum.

Kemampuan enzim berbeda-beda walaupun konsentrasi larutan pati sama, tergantung dari

konsentrasi enzim yang digunakan. Semakin tinggi konsentrasi enzim berarti semakin

banyak kompleks enzim-substrat (E-S) yang terbentuk sehingga amilum yang berikatan

dengan iodium semakin sedikit sehingga terjadi penurunan derajat pewarnaan iodium dan

larutan menjadi semakin terang.

Pada percobaan, dilakukan pengujian dengan membandingkan selisih antara tabung

blanko dan uji pada masing-masing konsentrasi sehingga dapat diketahui kecepatan

reaksinya.

Pada percobaan pertama, digunakan tabung uji dan blanko dengan perlakuan

pengenceran enzim 500x. Diperoleh hasil serapan tabung blanko (AB) yakni 0.168 dan

hasil serapan tabung uji (AU) yakni 0.123. Maka kecepatan reaksinya adalah 0.045 ∆A/

menit.

Pada percobaan kedua, digunakan tabung uji dan blanko dengan perlakuan



menit.

21

Pada percobaan ketiga, digunakan tabung uji dan blanko dengan perlakuan



menit.

Pada percobaan keempat, digunakan tabung uji dan blanko dengan perlakuan



menit.

Pada percobaan kelima, digunakan tabung uji dan blanko dengan perlakuan



menit.

Dari hasil praktikum yang kami dapat disimpulkan bahwa hasil praktikum kami tidak

sesuai dengan teori yang ada, yang menyatakan bahwa kecepatan reaksi berbanding lurus

dengan konsentrasi enzim. Semakin besar konsentrasi enzim maka kecepatan reaksi juga

akan naik karena terdapat banyak enzim yang dapat berikatan dengan substrat, maka

kecepatan berikatan dari enzim semakin cepat pula karena semakin banyak pula bagian

aktif dari enzim yang berikatan dengan substrat. Kesalahn pada kelompok kami ini

disebabkan mungkin pengukuran yang kurang kuantitatif dan pencampuran yang kurang

homogen

Kecepatan suatu reaksi yang menggunakan enzim tergantung dari pada salah satu

faktor yakni konsentrasi enzim. Pada suatu konsentrasi tertentu kecepatan reaksi

berbanding lurus dengan bertambahnya konsentrasi enzim. Jadi semakin besar konsentrasi

enzim maka kecepatan reaksi enzim tersebut bertambah besar, sebaliknya jika semakin

kecil konsentrasi enzim maka kecepatan reaksi tersebut semakin menurun.

Secara teori pada pengenceran yang kecil jumlah enzim yang terkandung dalam

larutan di tabung uji, semakin banyak sehingga degradasi yang dilakukan enzim semakin

banyak dan kecepatan reaksi semakin cepat karena sisi bagian aktif enzim terdapat

banyak untuk bereaksi dengan substrat. Sedangkan pada pengenceran yang besar, jumlah

enzim yang terkandung dalam larutan semakin saedikit, sehingga dapat diinkubasi banyak

amilum yang belum terdegradasi. Hal ini membuat kecepatan reaksinya mengalami

penurunan, karena sisi bagian aktif enzim hanya sedikit dan tidak mencukupi untuk

bereaksi dengan substrat, sehingga ada substrat yang tidak bereaksi dengan enzim.

22

Pada percobaan dengan menggunakan pengenceran 500x, konsentrasi enzim sedikit

sehingga amilum pada pati yang terdegradasi hanya sedikit. Dan ketika ditambah iodium

larutan akan memberikan warna biru kehitaman pekat karena amilum yang berikatan

dengan iodium banyak. Selain itu pengukuran dengan alat spektrofotometer menunjukkan

arsobansi yang paling besar sehingga didapatkan selisih (ΔA) antara blanko dan uji paling

kecil.

Pada percobaan dengan menggunakan penggenceran 100x, konsentrasi enzim banyak

sehingga amilum pada pati yang terdegrasi semakin banyak. Dan ketika ditambah iodium,

larutan akan memberikan warna yang paling terang (muda) karena amilum yang berikatan

dengan iodium hanya sedikit. Selain itu pengukuran dengan alat spektrofotometer

menunjukkan absorbansi paling kecil sehingga didapatkan selisih (ΔA) antara blanko dan

uji paling besar.

Pada kurva pengaruh kadar enzim terhadapa aktivitas enzim, dapat terlihat bahwa

semakin kecil pengenceran yang dilakukan maka kecepatan reaksi (V) juga semakin

cepat. Hal ini membuktikan bahwa semakin tinggi konsentrasi enzim, maka enzim

berkerja lebih optimal dan reaksi akan semakin cepat terjadi.

BAB VI

KESIMPULAN

23

I. Pengaruh Temperatur terhadap Aktivitas Enzim Amilase

Kecepatan suatu reaksi enzimatik meningkat seiring dengan kenaikan suhu

sampai pada batas suhu tertentu yang disebut suhu optimum. Suhu optimum pada

enzim amilase 370 C.

Kenaikan suhu yang terus-menerus tidak diikuti dengan kecepatan reaksi karena

pada suhu tinggi, enzim akan mulai terdenaturasi sehingga terjadi penurunan

aktivitas katalitiknya.

Enzim tidak aktif pada suhu di bawah 00 C, tetapi suhu rendah yang mendekati

titik beku tidak merusak enzim sehingga masih ada aktivitas enzim.

II. Pengaruh Kadar Enzim terhadap Aktivitas Enzim

Kecepatan suatu reaksi enzimatik dengan kadar substat yang sama meningkat

seiring dengan penambahan konsentrasi enzim.

Pada pengenceran 500X, konsentasi enzim paling kecil sehingga reaksi berjalan

lambat, sehingga pada pengenceran 100X, konsentasi enzim paling besar

sehingga reaksi berjalan paling cepat.

DAFTAR PUSTAKA

24

Yazid, Estien. Nursanti, Lisda. 2006. Penuntun Praktikum Biokimia untuk

Mahasiswa Analisis. Yogyakarta: Penerbit: ANDI

Hawab, H.M. 2003. Pengantar Biokimia. Malang: Penerbit Bayu Media Publishing.

Toha, Abdul Hamid A. 2001. Biokimia : Metabolisme Biiomolekul. Bandung:

Penerbit Alfabeta.

Leftninger, Albert. L ; Thenawidjya, Maggy. 1988. Dasar – dasar biokimia Jilid I .

Jakarta: Penerbit Erlangga.

LAMPIRAN

Pengenceran 100x Pengenceran 200x

25

Pengenceran 300x Pengenceran 400x

Pengenceran 500x

26

biokim enzim.doc

Documents