AKTIFITAS ENZIM

TEORI

Di dalam sel, berlangsung secara terus menerus reaksi – reaksi yang sangat

kompleks dan dengan kecepatan yang sangat tinggi namun terarah. Reaksi yang

kompleks ini dapat juga berlangsung di luar sel, hanya saja sangat lamban. Hal ini

disebabkan di dalam sel hidup terdapat suatu zat yang dinamakn enzim. Enzim

disintesis dalam sel, dapat mempercepat suatu reaksi termodinamikasedemikian

rupa sehingga kecepatan reaksi dapat berjalan sesuai dengan proses biokimia yang

dibutuhkan untuk mengatur kehidupan (Girindra, 1993).

Enzim merupakan suatu kelompok protein yang berperan sangat penting

dalam proses aktivitas biologis. Enzim ini berfungsi sebagai katalisator dalam sel

dan sifatnya sangat khas. Dalam jumlah yang sangat kecil, enzim dapat mengatur

reaksi tertentu sehingga dalam keadaan normal tidak terjadi penyimpangan –

penyimpangan hasil akhir reaksinya. Enzim ini akan kehilangan aktivitasnya

akibat panas, asam atau basa kuat, pelarut organik, atau apa saja yang dapat

menyebabkan denaturasi protein (Girindra, 1993).

Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya konsentrasi

substrat, pH, suhu, konsentrasi enzimnya dan inhibitor. Dalam percobaan akan

diuji pengaruh pH, konsentrasi substrat, suhu dan konsentrasi enzim.

ALAT DAN BAHAN

Alat – alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah tabung reaksi, rak

tabung reaksi, gelas piala, termometer, pembakar teklu, penyangga teklu, kasa

abses, pipet serologi, labu semprot, korek api dan tissue.

Bahan – bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah amilum 2%

(sebagai substrat), enzim amilase, es batu, larutan iodium, larutan benedict, HCl

0,4%, Na2CO3 1% dan aquades.

CARA KERJA

1. Pengaruh suhu pada aktivitas enzim

Siapkan lima buah tabung reaksi, masing – masing tabung diisi dengan

amilum 2% sebanyak 2 ml. Kemudian tambahkan enzim amilase sebanyak 1 ml,

masing – masing tabung diberi perlakuan yang berbeda, yaitu

1. tabung pertama dimasukan ke dalam piala gelas yang berisi es.

2. tabung kedua dibiarkan pada suhu kamar.

3. tabung ketiga dipanaskan di penangas air dengan suhu 370 – 400C.

4. tabung ketiga dipanaskan di penangas air dengan suhu 750 – 800C.

5. tabung kelima ke dalam air yang mendidih.

Kelima tabung tersebut didiamkan selama 15 menit, kemudian diuji dengan

larutan iodium. Perubahan warna diamati dan dicatat.

2. Pengaruh pH pada aktivitas enzim

Siapkan tiga buah tabung reaksi, masing – masing tabung diisi 2 ml HCl

0,4%, 2 ml aquades dan 2 ml Na2CO3 1%. Kemudian tambahkan 2 ml amilum 2%

dan 1 ml enzim dan kocok sampai bercampur (homogen). Biarkan selama 15

menit dan uji dengan larutan iodium dan larutan benedict, amati dan catat.

3. Pengaruh konsentrasi enzim pada aktivitas enzim

Siapkan tiga buah tabung reaksi dan masing – masing tabung diisi 0,5 ml,

1,0 ml dan 1,5 ml enzim amilase. Masing – masing tabung ditambahkan 2 ml

amilum kemudian dicampur hingga homogen dan dibiarkan selama 15 menit.

Ketiga tabung tersebut diuji dengan larutan iodium dan larutan benedict kemudian

amati dan catat.

4. Pengaruh konsentrasi substrat pada aktivitas enzim.

Siapkan empat buah tabung reaksi, masing – masing tabung diisi 1 ml, 2

ml, 4 ml, dan 6 ml amilum 2%. Kemudian tambahkan sebanyak 1 ml amilasedan

dicampur hingga homogen, biarkan 15 menit. Keempat tabung tersebut diuji

dengan larutan iodium dan larutan benedict, kemudian diamati dan dicatat.

HASIL DAN DATA PENGAMATAN

1. Pengaruh suhu pada aktivitas enzim

uji larutan iodium

Tabung T (0C) Hasil Pengamatan

1 Es (4) Tidak berwarna biru

2 Ruang (27) Tidak berwarna biru

3 37-40 Tidak berwarna biru

4 75-80 Berwarna biru

5 100 Berwarna biru

2. Pengaruh pH pada aktivitas enzim

uji larutan iodium

Tabung pH Hasil Pengamatan

1 5 Biru jelas

2 7 Tidak biru/normal

3 8 Sangat seulas berwarna biru

3. Pengaruh konsentrasi enzim pada aktivitas enzim

uji larutan iodium

Tabung Vol amilase (ml) Hasil Pengamatan

1 0,5 Tidak biru/normal

2 1 Tidak biru/normal

3 1,5 Agak biru

4. Pengaruh konsentrasi substrat pada aktivitas enzim

uji larutan iodium

Tabung Vol amilum 2% (ml) Hasil Pengamatan

1 1 Tidak biru

2 2 Menjelang biru

3 4 Mulai biru

4 6 Biru

PEMBAHASAN

Pada percobaan digunakan amilum 2% sebagai substrat dan amilase

sebagai sumber enzim yang berasal dari air liur. Amilum adalah polisakarida yang

banyak terdapat di alam contoh sebagian besar ada pada tumbuhan. Amilum

dalam kehidupan sehari – hari disebut pati terdiri dari dua komponen yaitu

amilosa dan amilopektin. Amilosa merupakan polisakarida linier dari unit – unit

glukosa yang dihubungkan oleh ikatan α (1, 4) glikosida. Amilosa akan

memberikan warna biru dengan adanya iodium, karena senyawa ini dapat masuk

dan menduduki posisi dalam gelang helikal yang terbentuk jika amilsa dalam air.

Amilopektin merupakan polisakarida yang banyak cabangnya, terdiri dai unit

glukosa yang dihubungkan oleh ikatan α (1, 4) glikosida dan cabangnya α (1, 6)

glikosida. Amilopektin dengan iodium akan memberikan warna ungu atau merah

kembayung.

Reaksi kimia sangat dipengaruhi oleh suhu, maka reaksi yang dikatalis

oleh enzim juga peka terhadap suhu. Enzim sebagai protein akan mengalami

denaturasi jika suhunya dinaikkan. Denaturasi merupakan protein yang susunan

ruang atau rantai polipeptida suatu molekul berubah. Denaturasi juga bisa

diartikan suatu perubahan atau modifikasi terhadap stuktur sekunder, tersier, dan

kuartener terhadap molekul protein, tanpa terjadinya pemecahan ikatan – ikatan

kovalen (Winarno,1997). Akibatnya daya kerja enzim menurun, ada kemungkinan

sampai suhu 450C efek predominannya masih memperlihatkan kenaikan aktivitas

sebagaimana dugaan dalam teori kinetik. Tetapi lebih dari 450C efek yang

berlawanan yaitu denaturasi termal lebih menonjol dan menjelang suhu 550C

fungsi katalitik enzim menjadi punah (Girindra, 1993). Dari hasil percobaan uji

dengan larutan iodium diperoleh dari suhu terendah hingga suhu tertinggi

meberikan perubahan warna. Pada suhu 40C, enzim masih berfungsi dengan baik

sehingga menghasilkan tidak memberikan warna biru yang pekat, karena bentuk

amilosa yang spiral dari hasil hidrolisis rantai lurus amilosa dari pati dan

menyebabkan banyak iodium tersekap dalam heliks amilosa dan terbentuk warna

biru. Pada suhu 800C enzim mulai terdenaturasi, bentuk amilosa yang spiral mulai

melebar/terbuka yang mengakibatkan terlepasnya iodium dalam heliks amilosa

dan terbentuk warna biru. Pada suhu 800C dan 1000C menghasilkan warna biru,

hal ini kemungkinan disebabkan oleh bereaksinya iodium dengan amilopektin dan

amilopektin pada suhu tersebut tidak mengalami perubahan stuktur. Pada uji

dengan larutan benedict tidak memberikan perubahan warna.

pH berpengaruh terhadap aktivitas enzim karena sifat ionik karboksil dan

gugus amino mudah dipengaruhi oleh pH. Hal ini menyebabkan daerah katalitik

dan konformasi enzim menjadi berubah. Selain itu perubahan pH juga

menyebabkan denaturasi enzim dan mengakibatkan hilangnya aktivitas enzim

(Gambar 2). Kurva pengaruh pH ini berupa lonceng dengan sebuah plateau kecil.

Plateau ini sering disebut pH optimum enzim. Dalam mempelajari suatu enzim,

pH optimum ini perlu dicari terlebih dahulu dengan memakai bufer yang cocok

(Girindra, 1993).

Setiap enzim mempunyai pH optimum yang berbeda – beda, sepertin

enzim amilase yang berasal dari saliva atau prankreas dengan substrat amilum

memiliki pH optimum antara 5,6 sampai 7,2. Seperti pada hasil percobaan

diperoleh perubahan warna, amilum dapat dihidrolisis sempurna dengan

menggunakan asam dan menghasilkan glukosa.

Di dalam sel dan lingkungan sel sekelilingnya, pH dalam keadaan normal

harus tetap sebab adanya perubahan akan menyebabkan pergeseran aktivitas

enzim. Hal ini akan mempengaruhi dan mengacaukan sistem katbolik dan

anabolik dalam sel dan jaringan.

Kecepatan reaksi bergantung pada konsentrasi enzim yang berperan

sebagai katalisator dalam reaksi. Pada gambar 3 terlihat hubungan antara

konsentrasi enzim dengan kecepatan reaksi apabila konsentrasi substrat

berlebihan. Dapat dilihat bahwa banyaknya substrat ditransformasikan sesuai

dengan tingginya konsentrasi enzim yang digunakan. Tetapi jika konsentrasi

enzim yang digunakan tetap, sedangkan konsentrasi substrat dinaikkan maka

hubungan yang didapat adalah seperti gambar 4. dapat dilihat bahwa pada

penambahan pertama kecepatan reaksi naik dengan cepat. Tetapi jika penambahan

substrat dilanjutkan maka tambahan kecepatan mulai menurun kecepatan reaksi

lagi.

Pada percobaan pengaruh konsentrasi enzim terhadap aktivitas enzim

diperoleh semakin besar konsentrasi enzim warna yang dihasilkan pun semakin

berubah. Amilosa yang bereaksi dengan iodium akan membentuk warna biru dan

memudar karena amilum telah atau hampir terhidrolisis dengan sempurna.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa kerja enzim

dipengaruhi oleh pH, suhu, konsentrasi enzim dan konsentrasi substrat. Enzim

dapat berkerja dengan pH dan suhu optimum yaitu pH 7-8 dan suhu di bawah

4750C. Dan semakin besar konsentrasi enzim dan substrat semakin cepat reaksi

yang terjadi.

DAFTAR PUSTAKA

Girindra, Aisjah. 1993. Biokimia I. Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama.

Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar – dasar Biokimia. Jakarta : UI – Press.

Winarno, F.G. 1997. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta : PT Gramedia Pustaka

Utama.