pengaruh ph dan suhu terhadap aktivitas enzim

5/26/2018 Pengaruh Ph Dan Suhu Terhadap Aktivitas Enzim

1/10

PENGARUH pH dan SUHU terhadap AKTIVITAS ENZIM

1.PENDAHULUAN

1.1.Tinjauan Puta!a

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, !!"#.

Enzim adalah substansi yang dihasilkan oleh sel$sel hidup dan berperan sebagai katalisator

pada reaksi kimia yang berlangsung dalam organisme. %atalisator adalah substansi yang

mempercepat reaksi tetapi pada hasil reaksi, substansi tersebut tidak berubah. Enzim

mempunyai ciri dimana ker&anya dipengaruhi oleh lingkungan. 'alah satu lingkungan yang

berpengaruh terhadap ker&a enzim adalah p. p optimal enzim adalah sekitar p ) (netral#

dan &ika medium men&adi sangat asam atau sangat alkalis enzim mengalami inaktivasi

(*aman + 'herrington, !!"#.

'uasana yang terlalu asam atau alkalis menyebabkan denaturasi protein dan hilangnya secara

total aktivitas enzim. ada sel hidup, perubahan p sangat kecil. Enzim hanya aktif pada

kisaran p yang sempit. -leh karena itu media harus benar$benar dipelihara dengan

menggunakan buffer (larutan penyangga#. ika enzim memiliki lebih dari satu substrat, maka

p optimumnya akan berbeda pada suatu substrat (/ranggono + 'utardi, !!0#. /iap enzim

memiliki karakteristik p optimal dan aktif dalam range p yang relatif kecil, dalam banyak

kasus, bentuk kurva menandakan dari keaktifan enzim berbanding p yang terkandung di

dalamnya (1lmet + /revor, !!#.

'alah satu enzim yang diperlukan untuk pertumbuhan adalah amilase. 1milase dapat

diartikan sebagai segolongan enzim yang merombak pati, glikogen dan polisakarida yang

lain. /umbuhan mengandung 2 dan 3 amilase, hewan memiliki hanya 2 amilase, di&umpai

dalam cairan pankreas dan &uga (pada manusia dan beberapa spesies lain# dalam ludah.

1milase memotong rantai polisakarida yang pan&ang, menghasilkan campuran glukosa dan

maltosa. 1milosa merupakan polisakarida yang terdiri dari 00$000 molekul glukosa yang


2/10

saling berikatan membentuk rantai lurus. Dalam air, amilosa bereaksi dengan iodin

memberikan warna biru yang khas (Fo4, !!#.

1da beberapa faktor untuk menentukan aktivitas enzim berdasarkan efek katalisnya yaitu

persamaan reaksi yang dikatalis, kebutuhan kofaktor, pengaruh konsentrasi substrat dan

kofaktor, p optimal, daerah temperatur, dan penentuan berkurangnya substrat atau

bertambahnya hasil reaksi. enentuan ini biasa dilakukan di p optimal dengan konsentrasi

substrat dan kofaktor berlebih, men&adikan la&u reaksi yang ter&adi merupakan tingkat ke 0

(zero order reaction# terhadap substrat. engamatan reaksinya dengan berbagai cara kimia

atau spektrofotometri. 1da dua teori tentang mekanisme pengikatan substrat oleh enzim,

yaitu teori kunci dan anak kunci (lock and key# dan teori induced fit (5irahadikusumah,

!6!#.

Enzim sebagai protein akan mengalami denaturasi &ika suhunya dinaikkan. 1kibatnya daya

ker&a enzim menurun. ada suhu "789 efek predominanya masih memperlihatkan kenaikan

aktivitas sebagaimana dugaan dalam teori kinetik. /etapi lebih dari "789 menyebabkan

denaturasi ternal lebih menon&ol dan men&elang suhu 7789 fungsi katalitik enzim men&adi

punah (*aman + 'herrington, !!"#. al ini &uga ter&adi karena semakin tinggi suhu semakin

naik pula la&u reaksi kimia baik yang dikatalisis maupun tidak. %arena itu pada suhu "0 o9,

larutan tidak ada gumpalan, begitu &uga pada suhu ruang, sedngkan pada suhu 00o

9 masihada gumpalan : gumpalan yang menun&ukkan kalau enzim rusak. ada suhu ruang, enzim

masih dapat beker&a dengan baik walaupun tidak optimum (*aman + 'herrington, !!"#.

1milase adalah enzim pemecah karbohidrat dari bentuk me&emuk men&adi bentuk yang lebih

sederhana. Misalnya, pati dan glikogen dipecah men&adi maltosa, maltotriosa atau

oligosakarida. Enzim ini terdapat dalam air liur (ptialin# dan getah pankreas yang membantu

pencernaan karbohidrat dalam makanan. Darah normal &uga mengandung sedikit amilase dari

hasil pemecahan sel yang berlangsung secara normal. ada penyakit radang pankreas,

gondongan, kencing manis, kadarnya dalam darah meningkat. 'ebaliknya pada penyakit hati,

kadarnya menurun (1nonim, !!0#.

'ifat$sifat enzim antara lain ;

.'pesifitas

1ktivitas enzim sangat spesifik karena pada umumnya enzim tertentu hanya akan

mengkatalisis satu reaksi sa&a. 'ebagai contoh, laktase menghidrolisis gula laktosa tetapi

tidak berpengaruh terhadap disakarida yang lain. anya molekul laktosa sa&a yang akan

sesuai dalam sisi aktif molekul (*aman + 'herrington, !!"#.


3/10

789 dan "089, yaitu suhu tubuh. ada suhu di atas dan di bawah optimalnya, aktivitas

enzim berkurang. Di atas suhu 7089 enzim secara bertahap men&adi inaktif karena protein

terdenaturasi. ada suhu 0089 semua enzim rusak. ada suhu yang sangat rendah, enzim

tidak benar$benar rusak tetapi aktivitasnya sangat banyak berkurang (*aman +

'herrington, !!"#. Enzim memiliki suhu optimum yaitu sekitar 60$09 atau maksimal

"009 karena pada suhu "709 enzim akan terdenaturasi karena merupakan salah satu

bentuk protein. (/ranggono + 'etiad&i, !6!#.

'uhu yang tinggi akan menaikkan aktivitas enzim namun sebaliknya &uga akan

mendenaturasi enzim (Martoharsono, !!"#. eningkatan temperatur dapat meningkatkan

kecepatan reaksi karena molekul atom mempunyai energi yang lebih besar dan

mempunyai kecenderungan untuk berpindah. %etika temperatur meningkat, proses

denaturasi &uga mulai berlangsung dan menghancurkan aktivitas molekul enzim. al ini

dikarenakan adanya rantai protein yang tidak terlipat setelah pemutusan ikatan yang

lemah sehingga secara keseluruhan kecepatan reaksi akan menurun (?ee, !!.engaruh p

p optimal enzim adalah sekitar p ) (netral# dan &ika medium men&adi sangat asam atau

sangat alkalis enzim mengalami inaktivasi. 1kan tetapi beberapa enzim hanya beroperasi

dalam keadaan asam atau alkalis. 'ebagai contoh, pepsin, enzim yang dikeluarkan ke

lambung, hanya dapat berfungsi dalam kondisi asam, dengan p optimal < (*aman +

'herrington, !!"#.

Enzim memiliki konstanta disosiasi pada gugus asam ataupun gugus basa terutama pada

residu terminal karboksil dan asam aminonya. @amun dalam suatu reaksi kimia, p untuk

suatu enzim tidak boleh terlalu asam maupun terlalu basa karena akan menurunkan

kecepatan reaksi dengan ter&adinya denaturasi. 'ebenarnya enzim &uga memiliki p

optimum tertentu, pada umumnya sekitar ",7:6, dan pada kisaran p tersebut enzim

mempunyai kestabilan yang tinggi (5illiamson + Fieser, !!


4/10

'alah 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 men&adi dekstrin dan kemudian men&adi maltosa, yang ter&adi saat

perkecambahan serealia. ati yang merupakan polisakarida dan tidak larut dalam air dingin

serta membentuk koloid pada air panas memiliki reaksi spesifik dengan iodium.

oligalakturonase, peroksidase dan fosfatase semuanya merupakan enzim yang berfungsi

menguraikan komponen kompleks men&adi sederhana sehingga bisa dikonsumsi

(%artasapoetra, !!"#.

%ecepatan reaksi enzim dipengaruhi oleh berbagai kondisi fisik dan kimia. Aeberapa faktor

penting yang mempengaruhi ker&a enzim adalah konsentrasi berbagai komponen (sepertisubstrat, produk, enzim, kofaktor, dll#, p, temperatur, dan gaya irisan. %ecepatan reaksi

enzim sangat dipengaruhi oleh p larutan baik secara in vivo maupun secara in vitro. enis

hubungan antara kecepatan reaksi dan p ditun&ukkan dengan kurva berbentuk lonceng.

'etiap enzim mempunyai p optimum yang berbeda:beda (?ee, !!7 B9 dan "0B

9, yaitu suhu tubuh. ada suhu di atas dan di bawah optimalnya, aktifitas enzim akan

berkurang. Di atas suhu 70B

9 enzim secara bertahap men&adi inaktif karena proteinterdenaturasi. ada suhu 00B9 semua enzim rusak. ada suhu yang sangat rendah, enzim

tidak benar$benar rusak tetapi aktivasinya sangat banyak berkurang (*aman + 'herrington,

!!"#.

%ebanyakan enzim membutuhkan medium cair untuk mendukung aktivitas katalisasi air

penting untuk menyusun struktur enzim. asil dari protein dalam air terdiri dari > bagian;

/ipe C ; molekul air mempunyai penyusun seperti larutan murni dan tidak memiliki interaksi

dengan protein.

/ipe CC ; molekul air tidak sepenuhnya terikat pada protein.

/ipe CCC ; molekul air terikat kuat dengan protein menghasilkan bagian yang berkembang

dalam struktur protein (Fo4, !!#.

'alah satu enzim yang diperlukan untuk pertumbuhan adalah amilase. 1milase dapat

diartikan sebagai segolongan enzim yang merombak pati, glikogen, dan polisakarida yang

lain. /umbuhan mengandung 2 dan amylase hewan memiliki hanya 2 amylase, di&umpai

dalam cairan pankreas dan &uga (pada manusia dan beberapa spesies lain# dalam ludah.


5/10

1milase memotong rantai polisakarida yang pan&ang, menghasilkan campuran glukosa dan

maltosa. 1milosa merupakan polisakarida yang terdiri dari 00$000 molekul glukosa yang

saling berikatan membentuk rantai lurus. Dalam air, amilosa bereaksi dengan iodine

memberikan warna biru yang khas (Fo4, !!#. ada manusia, 2 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 &umlah kecil. 9ontohnya, 2 amilase pada mamalia memiliki p optimum $

), bergantung pada ada atau tidaknya ion halogen (5hitackr, !!"#.

2 amilase mempunyai beberapa sifat, antara lain ;

a.Di dalam larutan pati, kehilangan daya viskositas yang lebih cepat.

b.5arna iodine akan lebih cepat hilang.c.roses produksi maltosa lebih lambat.

d./idak memproduksi glukosa.

e. 'uhu tinggi konsentrasi 2 amylase akan mempercepat proses ker&a dari viskositas dan

perubahan warna iodine (5hitackr, !!"#.

?arutan buffer adalah larutan yang tahan terhadap perubahan p dengan penambahan asam

atau basa. ?arutan seperti itu digunakan dalam berbagai percobaan biokimia dimana

dibutuhkan p yang terkontrol dan tepat ( Fardiaz, !!< #. ?arutan buffer bermanfaat untukmelarutkan kotoran yang masih terikut di dalam endapan enzim tersebut sekaligus bisa

mencegah enzim dari denaturasi dan kehilangan fungsi biologisnya ( Fo4, !! #. Auffer

dapat mempertahankan kondisi enzim presipitat agar tidak ter&adi perubahan p dan

mencegah agar enzim tidak mengalami inaktivasi (5inarno, !!7 #.

1.".Tujuan Pra!ti!u#

/u&uan dilakukannya praktikum ini adalah untuk mengetahui efek dari nilai p yang berbeda

dan pemanasan terhadap aktivitas enzim.

".MATERI DAN MET$DE

".1.Materi

".1.1.A%at

1lat yang digunakan dalam pratikum ini adalah water bath, spektofotometer, tabung reaksi,

timbangan analitik, pen&epit, pipet volume, pompa, stopwatch, beaker glass, vortex, cawan

dan batang porselin.

".1.".&ahan


6/10

Aahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah reagen Aenedict, larutan Auffer pada p

>,7,),!, larutan pati G, air destilasi, kacang hi&au segar, kacang tanah segar, kecambah

kacang hi&au, kecambah kacang tanah dan pepaya (menatah dan mendidih#.

".".Met'de

%ecambah dan buah ditimbang dalam beaker glass sebanyak 7 g. 'etelah itu ditambahkan

dengan >0 ml larutan buffer. ?arutan campuran tersebut disaring dengan kain mori dan filtrat

yang dihasilkan ditampung. ?arutan tersebut ada yang tidak dipanaskan(kelompok , , ",

7, , ), 6# dan ada yang dipanaskan (kelompok !, 0, , #. %emudian masing$masing

tabung reaksi diberi label dan diisi dengan < ml larutan pati dan ditambahkan pula ke

dalamnya masing : masing tabung berbeda yaitu ml aHuadestilata, ml buffer p >, ml

buffer p 7, ml buffer p ), dan ml buffer p ! seperti tabel di bawah ini ;

/abung

?arutan pati < < < <

p 7

"

p )

7

p !

A K A< 0,!76 ,"6 ,>6"" ,0 ,"66 ,""60


7/10

A7 K A 0,>!0,"


8/10

dihasilkan nilai -D berada ditingkat nilai absorbansi yang lebih tinggi, sedangkan pada

enzim yang dipanaskan cenderung nilai -D$nya berada ditingkat absorbansi yang lebih

rendah. al tersebut terlihat bahwa enzim dipengaruhi oleh panas atau suhu, yang

ditun&ukkan dengan nilai absorbansinya. 'emakin tinggi suhunya, nilai absorbansinya

semakin turun, karena enzim mengalami inaktivasi pada suhu tinggi. Enzim memiliki suhu

optimum yaitu sekitar 60$09 atau maksimal "009 karena pada suhu "709 enzim akan

terdenaturasi karena merupakan salah satu bentuk protein, pernyataan ini sesuai dengan

/ranggono + 'etiad&i (!6!#. ada enzim yang dididihkan, enzim akan bertahap men&adi

inaktif karena ter&adi perubahan struktur enzim. 'esuai dengan pernyataan *aman +

'herrington (!!"#, bahwa suhu optimal enzim antara >7o9 dan "0o9. 'ehingga &ika suhu

berada di atas optimal, maka aktivitasnya akan berkurang yang terlihat dari menurunnya nilai

absorbansinya.

'edangkan pada pengaruh p didapatkan bahwa setiap bahan memiliki nilai p optimum

untuk melakukan aktivitas enzimnya, yang dapat dilihat dari nilai absorbansinya. ada bahan

yang tidak dipanaskan enzimnya dengan kacang hi&au segar diperoleh bahwa nilai absorbansi

tertinggi diperoleh pada pemberian p >, pada kecambah kacang hi&au pada pemberian p ),

pada pepaya mentah pada pemberian aHuades dan pada pepaya matang pada pemberian p !.

'edangkan pada bahan yang dipanaskan enzimnya dengan kacang hi&au segar diperoleh

bahwa nilai absorbansi tertinggi diperoleh pada pemberian p >, pada kecambah kacang

hi&au pada pemberian aHuades, pada pepaya mentah pada pemberian aHuades dan pada

pepaya matang pada pemberian p !. 'eharusnya, menurut *aman + 'herrington (!!"#

semakin besar atau basa p yang digunakan maka semakin rendah nilai -D$nya dikarenakan

enzim mengalami denaturasi. 'uhu yang tinggi akan menaikkan aktivitas enzim tapi suhu

yang terlalu tinggi pun dapat mendenaturasi enzim. %etika temperatur meningkat, p optimal

enzim adalah sekitar p ) (netral# dan &ika medium men&adi sangat asam atau sangat alkalis

enzim mengalami inaktivasi. 1kan tetapi beberapa enzim hanya beroperasi dalam keadaan

asam atau alkalis, sedangkan aktivitas enzim sangat dipengaruhi oleh suhu. al ini dapat

ter&adi karena ter&adi kesalahan saat praktikum saat pengukuran absorbasi atau mungkin &uga

setiap bahan yang berbeda memang memiliki p optimumnya masing$masing.

=ntuk enzim hewan suhu optimal antara >789 dan "089, yaitu suhu tubuh. ada suhu di atas

dan di bawah optimalnya, aktivitas enzim berkurang. Di atas suhu 7089 enzim secara

bertahap men&adi inaktif karena protein terdenaturasi. ada suhu 0089 semua enzim rusak.

ada suhu yang sangat rendah, enzim tidak benar$benar rusak tetapi aktivitasnya sangat


9/10

banyak berkurang, hal ini sesuai pernyataan *aman + 'herrington (!!"#. Enzim sebagai

protein akan mengalami denaturasi &ika suhunya dinaikkan. 1kibatnya daya ker&a enzim

menurun. 'uasana yang terlalu asam atau alkalis menyebabkan denaturasi protein dan

hilangnya secara total aktivitas enzim. ?arutan buffer adalah larutan yang tahan panas

terhadap perubahan p dengan penambahan asam atau basa. Dengan menggunakan larutan

buffer inilah kita mendapatkan p yang terkontrol dan tepat.

*.KESIMPULAN

L Enzim pada umumnya memiliki p optimum ) atau sekitarnya sehingga ker&a enzim

optimum, karena suasana yang terlalu asam atau alkalis menyebabkan denaturasi protein

dan hilangnya secara total aktivitas enzim.

L'uhu optimum enzim yaitu >0$"0o9, pada suhu 70o9 enzim men&adi inaktif karena protein

terdenaturasi, dan pada suhu 00o9 enzim rusak.

L ?arutan Auffer digunakan untuk men&aga aktivitas enzim agar tidak rusak dan mengalami

aktivasi saat penambahan p.

L @ilai absorbansi pada percobaan ini dapat menun&ukkan nilai aktivitas enzim yang

dipengaruhi oleh p dan suhu tertentu.

+.DA,TAR PUSTAKA

1nonim. (!!0#. Ensiklopedi @asional Cndonesia./ 9ipta 1di ustaka. akarta.

Fardiaz, '. (!!


10/10

+.LAMPIRAN

..?aporan 'ementara

.

pengaruh ph dan suhu terhadap aktivitas enzim

Documents