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.