A. Judul Percobaan

Enzim

B. Tujuan Percobaan

Mengetahui kerja enzim amilase.

C. Dasar Teori

Metabolisme merupakan salah satu ciri kehidupan yang merupakan bentuk

transformasi tenaga atau pertukaran zat melalui serangkaian reaksi biokimia. Dalam

mahkluk hidup, reaksi metabolisme berlangsung dengan melibatkan suatu senyawa protein

yang disebut enzim. Enzim merupakan protein yang khusus disintesis oleh sel hidup untuk

mengkatalisis reaksi yang berlangsung di dalamnya. Fungsi khusus dari enzim adalah

untuk menurunkan energi aktivasi, mempercepat reaksi pada suhu dan tekanan yang tetap

tanpa mengubah besarnya tetapan keseimbangan dan sebagai pengendali reaksinya

(Martoharsono, 1994).

Enzim adalah molekul biopolimer yang tersusun dari serangkaian asam amino dalam

komposisi dan susunan rantai yang teratur dan tetap. Enzim memegang peranan penting

dalam berbagai reaksi di dalam sel. Sebagai protein, enzim diproduksi dan digunakan oleh

sel hidup untuk mengkatalisis reaksi, antara lain konversi energi dan metabolisme

pertahanan sel. Amilase mempunyai kemampuan untuk memecah molekul-molekul pati

dan glikogen Molekul pati yang merupakan polimer dari alfa-D-glikopiranosa akan

dipecah oleh enzim pada ikatan alfa-1,4- dan alfa-l,6-glikosida. Enzim digolongkan

menurut reaksi yang diikutinya, sedangkan masing-masing enzim diberi nama menurut

nama substratnya, misalnya urease, arginase dan lain-lain. Di samping itu ada pula

beberapa enzim yang dikenal dengan nama lama misalnya pepsin, tripsin dan lain-lain

(Gaman & Sherrington, 1994).

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 (Tranggono &

Sutardi, 1990). 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 (Almet & Trevor, 1991).

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

(Wirahadikusumah, 1989).

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 (Lee, 1992).

Sifat-sifat enzim antara lain :

1. Spesifitas

Aktivitas enzim sangat spesifik karena pada umumnya enzim tertentu hanya akan

mengkatalisis satu reaksi saja. Sebagai contoh, laktase menghidrolisis gula laktosa

tetapi tidak berpengaruh terhadap disakarida yang lain. Hanya molekul laktosa saja

yang akan sesuai dalam sisi aktif molekul (Gaman & Sherrington, 1994).

2. Pengaruh suhu

Aktivitas enzim sangat dipengaruhi oleh suhu. Untuk enzim hewan suhu optimal

antara 35°C dan 40°C, yaitu suhu tubuh. Pada suhu di atas dan di bawah optimalnya,

aktivitas enzim 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 aktivitasnya sangat banyak

berkurang (Gaman & Sherrington, 1994). Enzim memiliki suhu optimum yaitu sekitar

180-230C atau maksimal 400C karena pada suhu 450C enzim akan terdenaturasi karena

merupakan salah satu bentuk protein. (Tranggono & Setiadji, 1989).

Suhu yang tinggi akan menaikkan aktivitas enzim namun sebaliknya juga akan

mendenaturasi enzim (Martoharsono, 1994). Peningkatan temperatur dapat

meningkatkan kecepatan reaksi karena molekul atom mempunyai energi yang lebih

besar dan mempunyai kecenderungan untuk berpindah. Ketika temperatur meningkat,

proses denaturasi juga mulai berlangsung dan menghancurkan aktivitas molekul enzim.

Hal ini dikarenakan adanya rantai protein yang tidak terlipat setelah pemutusan ikatan

yang lemah sehingga secara keseluruhan kecepatan reaksi akan menurun (Lee, 1992).

3. Pengaruh pH

pH optimal enzim adalah sekitar pH 7 (netral) dan jika medium menjadi sangat

asam atau sangat alkalis enzim mengalami inaktivasi. Akan tetapi beberapa enzim

hanya beroperasi dalam keadaan asam atau alkalis. Sebagai contoh, pepsin, enzim yang

dikeluarkan ke lambung, hanya dapat berfungsi dalam kondisi asam, dengan pH

optimal 2 (Gaman & Sherrington, 1994).

Enzim memiliki konstanta disosiasi pada gugus asam ataupun gugus basa

terutama pada residu terminal karboksil dan asam aminonya. Namun dalam suatu reaksi

kimia, pH untuk suatu enzim tidak boleh terlalu asam maupun terlalu basa karena akan

menurunkan kecepatan reaksi dengan terjadinya denaturasi. Sebenarnya enzim juga

memiliki pH optimum tertentu, pada umumnya sekitar 4,5–8, dan pada kisaran pH

tersebut enzim mempunyai kestabilan yang tinggi (Williamson & Fieser, 1992).

4. Ko-enzim dan aktovator

Ko-enzim adalah substansi bukan protein yang mengaktifkan enzim. Beberapa

ion anorganik, misalnya ion kalsium dan ion klorida, menaikkan aktivitas beberapa

enzim dan dikenal sebagai aktivator (Gaman & Sherrington, 1994).

Kebanyakan enzim membutuhkan medium cair untuk mendukung aktivitas

katalisasi air penting untuk menyusun struktur enzim. Hasil dari protein dalam air

terdiri dari 3 bagian:

Tipe I : molekul air mempunyai penyusun seperti larutan murni dan tidak memiliki

interaksi dengan protein.

Tipe II : molekul air tidak sepenuhnya terikat pada protein.

Tipe III : molekul air terikat kuat dengan protein menghasilkan bagian yang

berkembang dalam struktur protein (Fox, 1991).

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 β amilase, hewan memiliki

hanya α amilase, 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 iodin memberikan warna biru yang khas (Fox,

1991).

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 (Lee, 1992).

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 (Fox, 1991). Pada manusia, α amilase pada ludah dan pankreas berguna

dalam hidrolisis pati yang terkandung dalam makanan ke dalam bentuk aligosakarida,

di mana dalam perubahan tersebut dapat dihidrolisis oleh disakarida atau trisakarida

dalam jumlah kecil. Contohnya, α amilase pada mamalia memiliki pH optimum 6-7,

bergantung pada ada atau tidaknya ion halogen (Whitackr, 1994).

Nama lain dari a-Milase adalah diaste. Enzim tersebut dapat menghidrolis

amilum menjadi gula. Dalam proses hidrolisis amilum melalui beberapa tahap yaitu

pembentukan amilo Dekstrin dan amilum, kemudian menjadi eritrodekstrin selanjutnya

menjadi akro Dekstrin dan terakhir menjadi maltosa (glukosa). Amilase dihasilkan oleh

daun atau biji yang sedang berkecambah. Aktivitalisme dipengaruhi oleh garam-garam

anorganik, pH, suhu dan cahaya. pH optimum dari amilase menurut Hopskin Cole dan

Green adalah 4,5 – 4,7.

D. Alat dan Bahan

Alat

No

.Gambar Fungsi

1. Batang Pengaduk Sebagai alat untuk mencampurkan

larutan

2. Gelas Kimia Menampung bahan kimia atau larutan

dalam jumlah yang banyak

3. Gelas Ukur Mengukur volume larutan

4. Penangas Air Menguapkan zat atau larutan dengan

suhu yang tidak terlalu tinggi

5. Pipet Tetes Memindahkan beberapa tetes zat

cair

6. Rak tabung reaksi Tempat tabung reaksi

7. Tabung reaksi Menampung larutan dalam

jumlah yang sedikit

Bahan

No. Gambar Sifat

1. Amilum 1% Sifat Fisik :

tidak larut dalam air, berwujud

bubuk putih, tawar dan tidak

berbau

Sifat Kimia :

Amilum mempunyai Rumus

Molekul (C6H10O5)n, Densitas

1.5 g/cm3

2. Aquadest Sifat Fisika :

Cairan jernih, tidak berwarna,

tidak berbau dan tidak

mempunyai rasa.

Sifat Kimia :

Rumus molekul H2O, dengan

berat molekul 18,02.

3. Enzim amilase Sifat Fisik :

1. Sebagai Cairan berupa

getah eksokrin yang bisa

sebagai ekso enzim maupun

endoenzim.

2. Tersusun oleh Bahan

protein kandungan protein

ini akan rusak bila suhu

terlampau panas(termolabil)

.

Sifat Kimia :

1. Mempercepat reaksi kimia

atau sebagai penyebab

dimulainya suatu proses

reaksi kimia dalam sel

4. Larutan Iodium Sifat Fisik :

zat padat yang sukar larut dalam

air

Sifat Kimia :

kelarutannya sebesar 0,0013

mol/ L pada suhu 25o C

5. Reagen benedict Sifat Fisik :

Larutan berwarna biru

Sifat Kimia :

larutan yang mengandung

kuprisulfat, natrium karbonat

dan natrium sitrat

E. Prosedur Kerja

Tabung reaksi A Tabung reaksi B Tabung reaksi C Tabung reaksi D

- Dimasukkan 1mL saliva.

- Dipanaskan selama 5-10 menit.

- Dinginkan dan tambah amilum 1%

- Diamkan pada suhu kamar selama 20 menit

- Dimasukkan 1mL saliva.

- Dimasukkan ke dalam es selama 5-10 menit.

- Ditambah amilum 1%

- Diamkan pada suhu kamar selama 20 menit

- Dimasukkan 1mL aquadest.

- Ditambahkan 1mL amilum 1%

- Diamkan pada suhu kamar selama 20-30 menit.

- Dimasukkan 1mL saliva.

- Ditambah 1mL amilum 1%

- Diamkan pada suhu kamar selama 20-30 menit.

Tabung reaksi E Tabung reaksi F Tabung reaksi G Tabung reaksi H

- Dimasukkan 1mL campuran saliva dan amilum dari tabung reaksi A

- Dimasukkan 1mL campuran saliva dan amilum dari tabung reaksi C

- Dimasukkan 1mL campuran saliva dan amilum dari tabung reaksi B

- Dimasukkan 1mL campuran aquadest dan amilum dari tabung reaksi D

- Pada tabung A sampai D dilakukan uji iodin, dengan menambahkan beberapa tetes larutan iodin.

- Pada tabung E sampai H dilakukan uji benedict, dengan menambahkan 1mL reagen benedict dan kemudian dipanaskan selama 10 menit.

Hasil PengamatanUji Iodin : - Tabung A dan C berwarna kuning

kecoklatan, (-) enzim amilase bekerja.- Tabung B dan D berwarna biru kehitaman,

(+) enzim amilase tidak bekerja.Uji benedict : - Tabung E dan G berwarna kuning

kecoklatan (+) enzim amilase bekerja.- Tabung B dan D berwarna biru

kehitaman, (-) enzim amilase tidak bekerja.

F. Hasil Pengamatan

Tabung Komposisi dan PerlakuanUji

Iodin Benedict Keterangan

ASaliva + amilum 1% (suhu

kamar)

Warna: kuning

kecoklatan

Enzim

bekerja

BSaliva + amilum 1%

(dalam air mendidih)

Warna: biru

kehitaman

Enzim tidak

bekerja

CSaliva + amilum 1%

(dalam air es)

Warna: kuning

kecoklatan

Enzim

bekerja

DSaliva + amilum 1%

(dalam air es)

Warna: biru

kehitaman

Enzim tidak

bekerja

ESaliva + amilum 1% (suhu

kamar)-

Warna: kuning

kecoklatan

Enzim

bekerja

FSaliva + amilum 1%

(dalam air mendidih)- Warna: biru

Enzim tidak

bekerja

GSaliva + amilum 1%

(dalam air es)-

Warna: kuning

kecoklatan

Enzim

bekerja

HSaliva + amilum 1%

(dalam air es)- Warna: biru

Enzim tidak

bekerja

G. PembahasanEnzim adalah substansi kimia organik yang dapat mempercepat reaksi kimia tanpa

ikut serta dalam proses atau menjadi bagian dari produk yang terbentuk. Enzim merupakan

biokatalisator. Apabila tanpa enzim, reaksi akan berlangsung lambat. Enzim bersifat

spesifik yaitu enzim tertentu hanya dapat mengkatalisis reaksi tertentu..

Dalam praktikum ini kita akan mengamati kerja enzim amilase dari saliva yang

dipengaruhi oleh suhu dengan 2 uji yaitu uji iodin dan uji benedict. Uji iodin yaitu uji yang

melihat adanya kandungan amilum pada suatu larutan, sedangkan uji benedict yaitu uji

yang melihat adanya gula pereduksi.

Pada praktikum ini pertama-tama kita membersihkan alat dengan alkohol 70%

bertujuan untuk membersihkan alat dari debu-debu yang melekat. Selanjutnya kita

menyiapkan 4 tabung, tabung pertama ditandai sebagai tabung A diisi dengan saliva dan

ditambahkan 1 mL amilum 1% dan biarkan pada suhu kamar, tabung B diisi dengan saliva

dipanaskan dalam air mendidih selama 5-10 menit dan tambahkan 2 mL amilum 1% dan

didiamkan pada suhu kamar selama 20 menit, tabung C dimasukkan dalam es selama 5-10

menit, lalu ditambahkan 2 mL amilum 1% dan didiamkan pada suhu kamar selama 20

menit, tabung D diisi saliva kemudian ditambahkan 1 mL amilum 1%, didiamkan pada

suhu kamar selama 20 menit.

Setelah sampel diatas jadi, kegiatan selanjutnya yaitu, menyiapkan 4 buah tabung

tandai sebagai tabung E, F, G, H . Dari kegiatan diatas, selanjutnya diambil 1 mL dari

tabung A dimasukkan ke dalam tabung E, diambil 1 mL dari tabung B dimasukkan ke

dalam tabung F, diambil 1 mL dari tabung C dimasukkan ke dalam tabung G, dan diambil

1 mL dari tabung D dimasukkan ke dalam tabung H. Kemudian untuk tabung A, B, C dan

D dilakukan uji iodin dengan penambahan 3 tetes larutan iodin. Sehingga dapat dilihat

warna yang terbentuk pada tabung A dan C yaitu warna kuning kecoklatan, sedangkan

untuk tabung B dan C berwarna biru kehitaman. Selanjutnya untuk tabung E, F, G dan H

dilakukan uji benedict dengan penambahan 1 mL reagen benedict, kemudian dipanaskan

selama 10 menit. Sehingga dapat dilihat warna yang terbentuk yaitu untuk tabung E dan G

berwarna kuning kecoklatan, sedangkan untuk tabung F dan H berwarna biru.

Dimana pada kegiatan tersebut tabung A sebagai tabung kontrol untuk uji iodin yang

ditandai dengan terbentuknya warna kuning kecoklatan artinya negatif iodin yaitu enzim

amilase dapat memecah amilum menjadi glukosa. Sedangkan tabung E sebagai tabung

kontrol untuk uji benedict yang ditandai dengan terbentuknya warna kuning kecoklatan

artinya positif benedict, karena terbentuk glukosa yang merupakan pemecahan amilum

oleh enzim amilase. Tabung A dan E sebagai tabung kontrol karena sudah dipastikan

bahwa enzim amilase bekerja baik pada suhu kamar.

Berdasarkan kegiatan praktikum yang dilakukan diatas dapat dilihat bahwa tabung

A, C, E dan G enzim amilase bekerja dengan baik, hal ini dikarenakan adanya enzim

amilase yang bekerja baik pada suhu kamar dan suhu dingin, dimana enzim amilase

mampu memecah amilum. Sedangkan untuk tabung B, D, F, dan H enzim amilase tidak

bekerja, hal ini dikarenakan untuk tabung B dan F enzim rusak pada suhu panas, untuk

tabung D dan H tidak terjadi proses pemecahan amilum karena pada tabung D dan H

hanya diisi dengan aquadest sehingga tidak ada enzim yang memecah amilum.

H. Kesimpulan

Dari praktikum yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa kerja enzim amilase

dipengaruhi oleh suhu. Enzim amilase dapat bekerja baik pada suhu kamar dan suhu

rendah, sedangkan pada suhu tinggi enzim dapat rusak sehingga tidak mampu memecah

amilum.

I. Kemungkinan Kesalahan

Kemungkinan kesalahan yaitu pada saat pengambilan bahan yaitu saliva, mungkin

saja wadah yang digunakan kurang bersih. Sehingga saliva yang digunakan sudah sedikit

terkontaminasi dan hanya dapat sedikit bekerja dalam memecah amilum.

J. Jawaban Pertanyaan

1. Secara umum enzim dapat diklasifikasikan dalam 6 golongan, sebutkan.

Jawab:

Enzim diklasifikasikan menjadi 6 kelas, yaitu :

1.  Kelas Oksidoreduktase

2.  Kelas Transferases

3.  Kelas Hidrolase

4.  Kelas Liase

5.  Kelas Isomerase

6.  Kelas Ligase

2. Termasuk dalam golongan apakah enzim amilase?

Jawab:

Enzim amilase termasuk dalam golongan enzim hidrolase.

3. Hasil apakah yang diharapkan dari tes iodin, pada tabung reaksi A-D, jelaskan.

Jawab:

Tes iodin menunjukkan adanya kandungan amilum pada suatu larutan. Dimana untuk

tabung A dan C negatif iodin, karena tidak menunjukkan adanya kandungan amilum.

Sedangkan untuk tabung B dan D positif iodin, karena menunjukkan adanya kandungan

amilum.

4. Hasil apakah yang anda harapkan dari tes benedict, pada tabung reaksi E-H, jelaskan.

Jawab:

Tes benedict menunjukkan adanya kandungan gula pereduksi pada suatu larutan.

Dimana untuk tabung E dan G positif benedict, karena menunjukkan adanya kandungan

gula pereduksi. Sedangkan untuk tabung F dan H negatif benedict, karena tidak

menunjukkan adanya kandungan gula pereduksi.

Daftar Pustaka

Lee, J. M. 1992. Biochemical Engineering.Prentice Hall Inc. New Jersey.

Martoharsono,S.1994.Biokimiajilid 1.GadjahMada University Press.Yogyakarta .

Tranggono&Sutardi.(1990). BiokimiadanTeknologiPascaPanen. Gajah Madauniversity Press. Yogyakarta.

Williamson,K.L&L.F.Fieser. (1992). Organic Experiment 7th Edition.D C Health ang Company. United States of America.

Wirahadikusumah, M. (1989).Biokimia : protein, enzim, danasamnukleat. InstitutTeknologi Bandung. Bandung.

Fox, P.F. (1991). Food Enzymology Vol 2. Elsevier Applied Science. London.

Gaman, P.M & K.B. Sherrington.(1994). IlmuPangan, PengantarIlmuPangan, NutrisidanMikrobiologi.UniversitasGadjahMada press. Yogyakarta.