Biokim Saliva Amilase

FAKTOR – FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA ENZIM ( PENGARUH SUHU DAN pH TERHADAP AKTIVITAS ENZIM)

A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM

1. Tujuan : Untuk mengetahu aktivitas enzim ( pengaruh suhudan pH )2. Hari, tanggal : selasa, 18 Mei 20103. Tempat : Laboratorium Kimia Dasar FMIPA UNRAM

1. A. LANDASAN TEORI

Saliva adalah cairan yang lebih kental daripada air biasa. Tiap hari sekitar 1-1,5 liter saliva dikeluarkan oleh kelenjar saliva. Kelenjar saliva yang utama adalah kelenjar parotis, submandibularis, dan sublingualis. Selain itu juga ada beberapa kelenjar bukalis yang kecil (Ganong, 1995).

Saliva juga merupakan sarana untuk mengekskresikan obat-obat tertentu (misalnya etanol dan morfin), ion-ion organik seperti K+, Ca2+, HCO3-, tiosianat (SCN-) serta yodium dan imunoglobin (IgA). (Murray, Granner, 1999).Nilai pH saliva biasanya berkisar sekitar 6,8, kendati dapat bervariasi pada salah satu dari kedua sisi netralitas tersebut. (Murray, Granner, 1999 )

Seperti protein pada umumnya, struktur ion enzim tergantung pada pH lingkungannya. Enzim dapat berbentuk ion positif, ion negatif atau ion bermuatan ganda ( zwitter ion ). Dengan demikian perubahan pH lingkungan akan berpengaruh terhadap efektivitas bagian aktif enzim dalam membentuk kompleks enzim substrat. Disamping pengaruh terhadap struktur ion pada enzim, pH rendah atau tinggi dapat pula menyebabkan terjadinya proses denaturasi dan ini akan mengakibatkan aktivitas enzim ( poedjadi,1994 )

Katalisator mempercepat reaksi kimia, mengalami perubahan selama reaksi, tetapi berubah kembali kepada keadaan semula setelah reaksi-reaksi selesai. Enzim merupakan biokatalisator yang bekerja spesifik. Aktivitas katalis yang dimiliki enzim merupakan alat ukur yang selektif dan sensitif terhadap aktivitas enzim. Aktivitas enzim dapat diamati dari sisa substrat, pH, suhu, dan indikator. Aktivitas enzim dapat diamati dari sisa substrat atau produk yang terbentuk. Faktor yang mempengaruhi pengukuran aktivitas enzim antara lain konsentrasi enzim dan substrat, suhu, pH, dan indikator. Aktivitas enzim meningkat bersamaan dengan peningkatan suhu, laju berbagai proses metabolisme akan naik sampai batasan suhu maksimal. Prinsip biologis utama adalah homeostatis, yaitu keadaan dalam tubuh yang selalu mempertahankan keadaan normalnya. Perubahan relatif kecil saja dapat mempengaruhi aktivitas banyak enzim. Adanya inhibitor non kompetitif irreversibel dan antiseptik dapat menurunkan aktivitas enzim ( Hawab,2003 )

C. ALAT DAN BAHANA. Alat

Spektrofotometer Tabung reaksi dan rak Beaker glass Erlenmeyer Pipet volume Termometer Penangas air Pipet tetes Air es

Bahan:

Saliva Larutan pati Larutan Iodium Larutan dengan pH 3, 5, 9, dan 11

1. D. SKEMA KERJA 1. Pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim

Air liur

Encerkan

Air liur encer

4 pasang tabung (0o, suhu ruang, 60o, 100o)

Tabung uji blangko

+ larutan pati 1 ml + larutan pati 1 ml

+ liur encer 100X + liur encer 200X

Keram 1 menit Keram 1 menit

+ 1 ml larutan iodine + 1 ml larutan iodin

+ 8 ml aquades + 8 ml aquades

Hasil Hasil

1. Pengaruh pH terhadap aktivitas enzim

Air liur

Encerkan

Air liur encer

4 pasang tabung pH (3, 5, 9, 11)

Tabung uji

+ larutan pati 1 ml dalam berbagai pH

Keram pada suhu 37oC 5 menit

+ 200 ml liur encer

+ 1 ml larutan iodine

+ 8 ml aquades

Hasil

Tabung uji

+ larutan pati 1 ml dalam berbagai pH

Keram pada suhu 37oC 5 menit

Keram 1 menit

+ 1 ml larutan iodine

+ 8 ml aquades

Hasil

Baca absorban pada λ 680 nm

1. E. HASIL PENGAMATAN

1. 1. Pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim

No Cara kerja Hasil pengamatanA

1

2

3

4

5

Pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim

Liur diencerkan 100x

Tabung 1: 0oC

Tabung B

Tabung U

Tabung 2: suhu kamar

Tabung B

Tabung U

Tabung 3: 60oC

Tabung B

Tabung U

Tabung 4: 100oC

Tabung B + iodium

Tabung U + iodium

Liur encer

Kurang bening dan endapan lebih sedikit

Lebih bening dan endapan lebih banyak

Keruh putih, ada endapan putih didasar tabung

Lebih jernih, ada endapan putih didasar tabung

Endapan putih, larutan ungu kehitaman

Larutan bening kekuningan

Biru tua pekat

Biru jernih

Suhu A uji A blangko0oC

Suhu ruang

60oC

100oC

0,07

0,082

0,1

1,064

0,104

0.209

0,279

2,500

1. 2. Penagruh pH terhadap aktivitas enzim

No Cara kerja Hasil pengamatanA

1

2

Ph 3

Tabung B

ü Panaskan 37oc

ü + Iodium

ü + Air Suling

Tabung U

ü Panaskan 37oc

ü + air liur

ü + Iodium

ü + Air Suling

Terbentuk 2 fase: atas larutan bening, bawah endapan putih

Larutannya berubah dari bening menjadi biru tua

Tidak terjadi perubahan

Terbentuk 2 fase: atas larutan bening, bawah endapan putih

Pada larutan ada endapan yang melayang

Larutan berubah menjadi biru tua, ada endapan putih melayang

Terdapat 3 lapisan, atas biru muda, tengah biru tua, dan bawah endapan.

Wwarna ungu kehitaman dan

1

2

1

2

1

2

pH 5

Tabung B

Tabung U

pH 9

Tabung B

Tabung U

pH 11

Tabung B

Tabung U

terdapat endapan putih

Endapan putih dan larutan bening sedikit kekuningandan terdapat warna ungu diantaranya

Terdapat 2 lapisan : atasnya larutan ungu kehitaman, bwahnya endapan putih

Terdapat 2 lapisan: atasnya bening keunguan, bawah endapan putih

Terdapat 2 lapisan : atasnya larutan ungu kehitaman, bwahnya endapan putih

Terdapat 3 lapisan: dari atas samapi bawah berturut- turut yaitu: bening keunguan, biru keunguan, endapan putih

pH A uji A blangko3

5

9

11

2,470

0,165

0,107

0,087

1,363

2,500

0,161

0,101

1. a. ANALISIS DATA2. 1. Pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim

Suhu A uji A blangko ∆A/menit (v)

0oC

Suhu ruang

60oC

100oC

0,169

0,448

2,096

2,5

0,122

0,363

1,009

1,736

0,047

0,085

0,997

0,764

1. 2. Pengaruh pH terhadap aktivitas enzim

pH A uji A blangko ∆A/menit (v)3

5

9

11

2,5

2,5

2,5

0,14

2,5

1,06

0,23

0,09

0

0,144

2,27

0,05

Kurva hbungan antara kecepatan reaksi enzim dengan suhu

Kurva hubungan antara kecepatan reaksi enzim dengan pH

G. PEMBAHASAN

Sumber enzim -amilase yang digunakan dalam penelitian ini adalah saliva. Secara umum enzim -amilase terdapat pada tanaman, jaringan mamalia, dan mikroba (Winarno, 1986)..sumber enzim tersebut memiliki karakteristik dan lingkungan kerja yang berbeda sehingga berbeda pula kemampuannya dalam menghidrolisis pati.

Faktor – faktor yang sangat penting dalam menentukan aktivitas enzimatik adalah suhu dan pH. suhu optimum enzim biasanya hampir sama dengan suhu organisme asal enzim tersebut.Yazid dkk (2006). Pada mamalia dan unggas, suhu tersebut berada di sekitar 37oC. Proses hidrolisis pati dengan sumber enzim -amilase dari pankreon juga dilakukan pada suhu 37-38o C, menyesuaikan suhu tubuh manusia. Sedangkan Pengaruh pH pada aktivitas enzim, Secara umum enzim -amilase bekerja optimal pada pH 6,6 (Guyton, 1997). Sebagai produk makhluk hidup, secara teori selalu ada kemungkinan dari pengaruh pH terhadap aktivitas biologis dari enzim Sadikin (2002).

percobaan yang pertama kami lakukan adalah pegaruh suhu terhadap aktaivitas enzim. Sebelumnya kami mengumpulkan air ludah atau liur terlebih dahulu. Penambahan air liur pada pati di awal sebelum proses ini berfungsi sebagai enzim yang akan mengkatalisis proses hidrolisa

senyawa pati, karena pada air liur terdapat enzim amylase yang akan mengubah amilum menjadi maltosa, dan pati merupakan amilum. Amylase pada air ludah ini juga sering disebut dengan enzim ptialin. Proses perubahan amilum menjadi maltosa merupakan hidrolisis. Bila amilum ditambahkan air liur (amilase) maka molekul-molekulnya akan terhidrolisis manjadi maltosa dengan BM 360 dan glukosa. Amilosa merupakan suatu polimer linear yang terdiri dari unit-unit D-glukosa dalam ikatan 1,4 glukosida. Berbeda dengan amilopektin, amilosa merupakan suatu polisakarida yang bercabang dan terdiri dari unit-unit D-glukosa dalam ikatan.

Dari hasil percobaan pada suhu 0o C tejadi aktivitas enzim,yaitu ditandai dengan perubahan warna pada tabung uji dengan terbentuknya 3 warna,pada suhu ini seharusnya enzim berada dalam keadaan tidak aktif,sehingga keja enzim disini seharusnya sama sekali tidak ada. Hal ini juga sebenarnya dipengaruhi oleha faktior pengenceran,karena semakin tinggi pengenceran maka semakin menurun pula aktivitas enzim ( kecepatan reaksi enzim ). Selanjutnya dilakukan uji pada suhu ruang,aktivitas enzim pada suhu ini dapat dikatakan normal atau tidak terjadi perubahan warna,hal yang dapat mempengaruhi adalah kondisi lingkungan yang kadang tidak sesuai dengan suhu ruang ( 28o C ), kemudian pada suhu 60o c,sama halnya dengan suhu ruang tidak terjadi perubahan pada larutan. Pada kondisi ini sebagian enzim terdenaturasi. apabila terjadi proses denaturasi, maka bagian aktif enzim akan terganggu dan dengan demikian konsentrasi efektif enzim akan berkurang dan kecepatan reaksinya pun akan menurun. Ini berarti pada suhu 60o C bukanlah temperatur yang optimal untuk membuat enzim amylase bekerja dengan baik dalam membantu reaksi hidrolisis

Pada suhu yang lebih tinggi ( 100o C ), gerak termodinamik akan lebih meningkat sehingga benturan antar molekul akan lebih sering. Namun molekul protein juga mengalami denaturasi, sehingga bangun tiga dimensinya berubah secara bertahap. Akibatnya kompleks ES akan sukar terbentuk sehingga produk juga makin sedikit. Kecepatan reaksi enzimatik akan meningkat seiring dengan peningkatan suhu sampai batas optimum. Setelah melewati suhu optimum, maka kecepatan reaksi enzimatik akan kembali menurun. Suhu optimum enzim amilase yang terdapat pada saliva adalah 37oC, sama dengan suhu normal tubuh.

Suhu penangas air selama proses uji sebenarnya perlu dijaga agar tetap stabil pada kisaran 37-38o C.,sebab berpengaruh terhadap laju reaksi. Diluar suhu optimum laju reaksi enzimatis selalu lebih rendah, Makin besar perbedaan suhu reaksi dengan suhu optimum, makin rendah laju reaksi.

Percobaan 2, yaitu Pengaruh pH pada aktivitas enzim, Secara umum enzim -amilase bekerja optimal pada pH 6,6 (Guyton, 1997). Sebagai produk makhluk hidup, secara teori selalu ada kemungkinan dari pengaruh pH terhadap aktivitas biologis dari enzim Sadikin (2002).Dalam lingkungan pH optimum, protein enzim mengambil struktur tiga dimensi yang sangat tepat sehingga ia dapat mengikat dan mengolah substrat dengan kecepatan yang setinggi-tingginya. Di luar pH optimum tersebut, struktur tiga dimensi enzim mulai berubah, sehingga substrat tidak dapat lagi duduk dengan tepat di bagian molekul enzim yang mengolah substrat. Akibatnya proses katalisis berjalan tidak optimum.

Dapat dilihat bahwa enzim amilase saliva memiliki pH optimal pada pH 7, Namun Pada kurva yang diperoleh melalui percobaan didapat pada pH 9, karena pada pH ini diperoleh aktivitas

enzim yang tinggi (kecepatan reaksi enzimatik tinggi). Umumnya, kecepatan reaksi enzimatik meningkat hingga mencapai pH optimal dan menurun setelah pH lebih besar dari pH optimal. 3 dan 5, aktivitas enzim masih ada, tetapi kecil (ditunjukkan oleh kecepatan reaksi enzimatik yang kecil pula). Hal ini disebabkan pada pH kurang dari 4, enzim amilase saliva menjadi tidak aktif. Pada pH 9 dan 11, aktivitas enzim menurun karena telah terlewati pH optimal dari enzim tersebut.

H. KESIMPULAN

Kecepatan reaksi enzimatik akan meningkat seiring dengan peningkatan suhu sampai batas optimum. Setelah melewati suhu optimum, maka kecepatan reaksi enzimatik akan kembali menurun. Suhu optimum enzim amilase salivarius adalah 37OC, sama dengan suhu normal tubuh.

Kecepatan reaksi enzimatik akan meningkat seiring dengan peningkatan suhu sampai batas optimum. Setelah melewati suhu optimum, maka kecepatan reaksi enzimatik akan kembali menurun. Suhu optimum enzim amilase yang terdapat pada saliva adalah 37 oC, sama dengan suhu normal tubuh.

Enzim memiliki aktivitas maksimal pada pH optimumnya (pH optimum enzim amilase saliva adalah 7. Penurunan atau kenaikan pH akan mempengaruhi aktivitas enzim.

Berdasarkan kurva Enzim memiliki aktivitas maksimal pada suhu 60o C Berdasarkan kurva Enzim memiliki aktivitas maksimal pada ph 9

Laporan praktikum Aktivitas Enzim

1. TUJUAN PRAKTIKUM

Mahasiswa diharapkan mampu :

1. Menganalisa aktivitas enzim amilase liur.

2. Menganalisa pengaruh suhu dan pH terhadap aktivitas enzim amilase liur.

3. Menganalisa pengaruh jumlah enzim dan jumlah substrat terhadap aktivitas kerja enzim amilase liur.

2. DASAR TEORI

Enzim atau fermen adalah suatu protein yang berfungsi sebagai biokatalisator reaksi-reaksi biokimia pada mahkluk biologi. Zat-zat yang diuraikan oleh reaksi disebut substrat, dan yang baru terbentuk dari reaksi disebut produk. Spesifisitas enzim sangat tinggi terhadap substratnya, dan enzim mempercepat reaksi kimia spesifik tanpa pembentukan produk samping. Enzim ini bekerja dalam cairan larutan encer, suhu, dan pH yang sesuai dengan kondisi fisiologis biologis. Melalui aktivitasnya, sistem enzim terkoordinasi dengan baik sehingga menghasilkan hubungan yang harmonis di antara sejumlah aktivitas metabolik yang berbeda, semuanya mengacu untuk menunjang kehidupan. Enzim merupakan suatu protein, maka sintesisnya dalam tubuh diatur dan dikendalikan oleh sistem genetik, seperti halnya dengan sintesis protein pada umumnya.

Aktivitas enzim disebut juga sebagai kinetik enzim. Kinetik enzim adalah kemampuan enzim dalam membantu reaksi kimia. Kemampuan enzim ini dapat dihitung dengan mengukur jumlah produk yang terbentuk, atau dengan menghitung kurangnya substrat dalam satuan waktu tertentu. Selain itu, dapat juga dihitung dengan peningkatan atau penurunan koenzim. Menghitung jumlah substrat, produk, atau koenzim di laboratorium tidak mudah karena jumlahnya yang sangat sedikit. Oleh karena itu, praktik menghitung aktivitas enzim adalah dengan mengukur perubahan absorbans dalam satuan waktu, pH, dan suhu tertentu sewaktu reaksi berjalan. Aktivitas enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu suhu, pH, kadar substrat, kadar enzim, inhibitor, dan toksik enzim.

Tubuh manusia menghasilkan berbagai macam enzim yang tersebar di berbagai bagian dan memiliki fungsi tertentu. Salah satu enzim yang penting dalam sistem pencernaan manusia adalah enzim amilase. Enzim ini terdapat dalam saliva atau air liur manusia. Saliva yang disekresikan oleh kelenjar liur selain mengandung enzim amilase juga mengandung 99,5% air, glikoprotein, dan musin yang bekerja sebagai pelumas pada waktu mengunyah dan menelan makanan. Amilase yang terdapat dalam saliva adalah α-amilase liur yang mampu membuat polisakarida (pati) dan glikogen

dihidrolisis menjadi maltosa dan oligosakarida lain dengan menyerang ikatan glikosodat α(1 4). Amilase liur akan segera terinaktivasi pada pH 4,0 atau kurang sehingga kerja pencernaan makanan dalam mulut akan terhenti apabila lingkungan lambung yang asam menembus partikel makanan.

3. BAHAN DAN ALAT PRAKTIKUM

NO BAHAN ALAT1. Saliva saring Tabung Reaksi2. Air Beaker glass 25 ml3. Es batu Beaker glass 550 ml4. Pati 0,5% Pipet tetes5. Pati 1% Pipet volume6. Iodium Water batch7. HCl Rak tabung8. Na2CO3 Stopwatch9. Termometer

4. PELAKSANAAN PRAKTIKUM

a. Pengaruh Temperatur terhadap Aktivitas Amilase Liur

1. Dengan suhu 15 C

Masukkan 0,25 ml saliva saring ke dalam tabung 1 dan segera masukkan ke dalam beaker glass berisi air bersuhu 15 C.

Siapkan tabung 2 yang telah diisi dengan 5 ml pati 1%.

Gabungkanlah larutan pada tabung 1 dan tabung 2.

Teteskan iodium sebanyak 3 tetes ke dalam campuran larutan tabung 1 dan tabung 2.

Pertahankan suhunya agar tetap konstan.

Aduk, amati, dan catat perubahan yang terjadi per 30 detik (dengan menggunakan stopwatch), serta catat pula waktu akromiknya.

2. Dengan suhu 60 C

Masukkan 0,25 ml saliva saring ke dalam tabung 1 dan segera masukkan ke dalam beaker glass berisi air bersuhu 60 C.

Siapkan tabung 2 yang telah diisi dengan 5 ml pati 1%.

Gabungkanlah larutan pada tabung 1 dan tabung 2.

Teteskan iodium sebanyak 3 tetes ke dalam campuran larutan tabung 1 dan tabung 2.



b. Pengaruh pH terhadap Aktivitas Enzim Amilase Liur

1. Menggunakan HCl (pH Asam)

Masukkan 5 ml pati 1% dan 5 ml HCL 0,5% serta tambahkan 0,25 ml saliva saring ke dalam tabung reaksi.

Segera masukkan tabung reaksi tersebut ke dalam penangas dengan suhu 40 C dan berikan 3 tetes iodium.



2. Menggunakan Basa Na2CO3 (pH Basa)

Masukkan 5 ml pati 1% dan 5 ml Na2CO3 serta tambahkan 0,25 ml saliva saring ke dalam tabung reaksi.

Segera masukkan tabung reaksi tersebut ke dalam penangas dengan suhu 40 C dan berikan 3 tetes iodium.



c. Pengaruh Jumlah Enzim terhadap Aktivitas Kerja Enzim Amilase Liur

1. Menggunakan 0,25 ml saliva saring

Masukkan 5 ml pati 1% dan tambahkan 0,25 ml saliva saring ke dalam tabung reaksi.

Lalu masukkan tabung reaksi tersebut ke dalam water batch yang berisi air bersuhu 37 C dan tambahkan 3 tetes iodium.

Pertahankan suhunya agar tetap konstan .


2. Menggunakan 0,5 ml saliva saring

Masukkan 5 ml pati 1% dan tambahkan 0,5 ml saliva saring ke dalam tabung reaksi.

Lalu masukkan tabung reaksi tersebut ke dalam water batch yang berisi air bersuhu 37 C dan tambahkan 3 tetes iodium.



d. Pengaruh Jumlah Substrat terhadap aktivitas Kerja Enzim Amilase Liur

1. Menggunakan 5 ml pati 0,5%

Masukkan 5 ml pati 0,5% dan 0,25 ml saliva saring ke dalam tabung reaksi.

Lalu masukkan tabung reaksi tersebut ke dalam beaker glass yang berisi air dengan suhu 37 C dan tambahkan 3 tetes iodium.



2. Menggunakan 5 ml pati 1%

Masukkan 5 ml pati 1% dan 0,25 ml saliva saring ke dalam tabung reaksi.

Lalu masukkan tabung reaksi tersebut ke dalam beaker glass yang berisi air dengan suhu 37 C dan tambahkan 3 tetes iodium.



5. DATA PENGAMATAN

a. Pengaruh Temperatur terhadap Aktivitas Amilase Liur

Suhu 15 C Suhu 60 CJadi, titik akromiknya pada waktu 1350 detik (22 menit 30 detik).

30 detik pertama, campuran berwarna ungu.

30 detik kedua, campuran berwarna putih susu.

30 detik ketiga, campuran berwarna putih susu.

30 detik keempat, campuran berwarna putih susu.

30 detik kelima, campuran berwarna putih netral,

30 detik keenam, campuran bening.

Jadi, titik akromiknya pada waktu 180 detik (3 menit)

b. Pengaruh pH terhadap Aktivitas Enzim Amilase Liur

HCl 0,5% (pH Asam) Na2CO3 (pH Basa)Jadi, titik akromiknya pada waktu 900 detik (15 menit).

30 detik pertama, campuran berwarna ungu tua.

30 detik kedua, tidak ada perubahan.

30 detik ketiga, warna ungu mulai sedikit memudar.

30 detik keempat, warna ungu semakin memudar.

30 detik kelima, warna ungu

terus memudar.

30 detik keenam, larutan bening.

Jadi, titik akromiknya pada waktu 180 detik (3 menit).

c. Pengaruh Jumlah Enzim terhadap Aktivitas Kerja Enzim Amilase Liur

0,25 ml saliva saring 0,5 ml saliva saringCampuran yang awalnya berwarna ungu, berubah warna menjadi putih, dengan membutuhkan waktu 1 menit 36 detik.

Jadi, titik akromiknya, pada waktu 1 menit 36 detik.

Campuran yang awalnya berwarna ungu, berubah warna menjadi putih, dengan membutuhkan waktu 63 detik.

Jadi, titik akromiknya, pada waktu 63 detik.

d. Pengaruh Jumlah Substrat terhadap aktivitas Kerja Enzim

Amilase Liur

5 ml pati 0,5 % 5 ml pati 1 %Campuran yang awalnya berwarna ungu, berubah warna menjadi putih, dengan membutuhkan waktu 54 detik.


Campuran yang awalnya berwarna ungu, berubah warna menjadi putih, dengan membutuhkan waktu 20 detik.


6. PEMBAHASAN

Percobaan ini adalah suatu bentuk analisa aktivitas enzim amilase liur, yang ditujukan untuk mengetahui pengaruh temperatur, pH, jumlah enzim dan jumlah substrat terhadap aktivitas enzim amilase liur. Amilase adalah sebuah enzim yang berfungsi untuk memecahkan ikatan glikosidik yang dimiliki oleh poliskarida. Ikatan glikosidik yaitu ikatan khas yang terdapat pada karbohidrat (monosakarida, disakarida , dan polisakarida). Dengan perombakan oleh amilase, suatu bentuk polisakarida dapat diubah menjadi bentuk intermedietnya, yaitu disakarida. Amilase dapat dihasilkan di beberapa kelenjar eksokrin didalam tubuh, diantranya pankeras, dll.

Prinsip kerja praktikum analisa aktivitas enzim ini adalah dengan menganalisa :

a. Pengaruh temperatur terhadap aktivitas kerja enzim amilase liur

Hasil yang didapat dari percobaan yang pertama ini adalah :

Pada tabung pertama (suhu 15 C), titik akromiknya pada waktu 1350 detik (22 menit 30 detik).

Pada tabung kedua (suhu 60 C), titik akromiknya pada waktu 180 detik (3 menit).

Jika suhu naik, maka benturan antara molekul bertambah, sehingga reaksi kimia akan meningkat, dan sebaliknya. Enzim amilase bekerja pada suhu kompartemen ± 37˚C. Pemanasan yang dilakukan (meningkatkan suhu), mengakibatkan enzim amilase menjadi inaktif. Bahkan bila diberi perlakuan termal berlebihan dapat menyebabkan denaturasi koenzim (kompenen enzim yang berupa protein). Denaturasi adalah kerusakan sturuktural dari sebuah makromolekul ( enzim amilase) yang disebabkan beberapa faktor sehingga tidak dapat mengubah amilum menjadi maltosa dengan produk antara berupa dekstrin. Akibatnya, amilum yang bereaksi dengan indikator warna, larutan iodium, tetap menghasilkan warna ungu meskipun didiamkan dalam waktu yang lama. Pada suhu 45˚C aktivitas enzim masih menunjukkan kenaikan, jika suhu > 45˚C, akan timbul efek yang berlawanan dan menjelang suhu 55˚C fungsi katalitik enzim akan musnah. Dalam saliva yang tidak dipanaskan, dihasilkan warna ungu yang makin lama makin jernih. Hal ini menunjukkan bahwa pada suhu optimum, enzim amilase dapat menjalankan fungsinya, mengubah amilum menjadi maltosa. Amilum dan dekstrin yang molekulnya masih besar dengan iodium memberi warna biru, dekstrin-dekstrin antaranya (eritrodekstrin) memberi warna coklat kemerah-merahan. Sedangkan dekstrin-dekstrin yang molekulnya sudah kecil lagi (akhrodekstrin) dan maltosa tidak memberi warna dengan iodium. Titik saat campuran tidak memberi warna lagi (jernih) disebut titik akromatik.

b. Pengaruh pH terhadap aktivitas kerja enzim amilase liur

Hasil yang diperoleh dari percobaan yang kedua ini adalah :

Pada tabung pertama [menggunakan HCl (pH asam)], titik akromiknya pada waktu 900 detik (15 menit).

Pada tabung kedua [menggunakan Na2CO3 (pH basa)], titik akromiknya pada waktu 180 detik (3 menit).

Enzim bekerja pada pH tertentu, umumnya pada pH netral. Namun, beberapa jenis enzim yang bekerja pada suasana netral, jika ditempatkan pada suasana basa atau asam, maka enzim tersebut tidak akan bekerja atau rusak.

c. Pengaruh jumlah enzim terhadap aktivitas kerja enzim amilase liur

Hasil yang diperoleh dari percobaan yang ketiga ini adalah :

Pada tabung pertama (menggunakan 0,25 ml saliva saring), titik akromiknya, pada waktu 1 menit 36 detik.

Pada tabung kedua (menggunakan 0,5 ml saliva saring), titik akromiknya, pada waktu 63 detik.

Kecepatan reaksi akan bertambah seiring bertambahnya jumlah enzim, sehingga tercapai suatu keadaan yang enzimnya dikatakan jenuh oleh substrat. Jika jumlah enzimnya sedikit, kecepatan kerja enzim juga rendah. Sebaliknya, jika jumlah enzim yang tersedia banyak, kerja enzim menjadi cepat. Pada keadaan berlebih, kerja enzim tidak sampai menurun tetapi konstan.

d. Pengaruh jumlah substrat terhadap aktivitas kerja enzim amilase liur

Hasil yang diperoleh dari percobaan yang keempat ini adalah :

Pada tabung pertama (menggunakan 5 ml pati 0,5 %), titik akromiknya, pada waktu 54 detik.

Pada tabung kedua (menggunakan 5 ml pati 1 %), titik akromiknya, pada waktu 20 detik.

Percobaan ini menghasilkan hasil yang tidak biasa. Seharusnya, jika jumlah substrat lebih besar, kecepatan reaksi akan semakin lambat, dan sebaliknya. Tetapi hasil yang diperoleh dari percobaan ini, dengan jumlah substrat yang lebih besar, waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik akromik, lebih cepat jika dibandingkan dengan jumlah substrat yang sedikit. Banyak kemungkinan yang menyebabkan hal ini bisa terjadi. Salah satunya adalah saliva yang berasal dari individu yang berbeda.

7. KESIMPULAN

Aktivitas enzim dipengaruhi oleh temperatur, pH, jumlah enzim, dan jumlah substrat. Suatu enzim dapat bekerja dengan baik bila faktor tersebut berada dalam keadaan optimum.

Enzim amilase tidak dapat bekerja sebagai enzim yang menghidrolisis amilum menjadi maltosa dengan produk antara dekstrin apabila diberi perlakuan termal berlebihan.

Untuk membandingkan kecepatan reaksi kimia antara perlakuan campuran (pada tabung 1 dan tabung 2) dengan temperatur yang berbeda, pH yang berbeda, jumlah enzim yang berbeda, dan jumlah substrat yang berbeda, maka lebih baik

menggunakan saliva dari satu individu, sehingga hasil perbandingan waktu untuk mencapai titik akromiknya bisa sangat valid.

Enzim amilase tidak bekerja karena mengalami denaturasi (rusak) pada bagian apoenzimnya.

Pada suhu yang optimum (level optimum), menghasilkan maltosa dan dekstrin sebagai produk samping, yang dapat terlihat pada warna campuran larutan yang didiamkan dalam jangka waktu tertentu akan menjadi jernih.

Keadaan optimum berbeda-beda untuk tiap enzim.

Warna jernih dapat terbentuk disebabkan amilum yang berikatan dengan iod sehingga warna ungu telah mengalami proses hidrolisis menjadi maltosa dan dekstrin yang tidak menimbulkan warna apabila berada dalam larutan iodium.

8. DAFTAR PUSTAKA

Panil, Zulbadar. 2004. Memahami Teori dan Praktek Biokimia Dasar Medis. Jakarta: Buku Kedokteran EGC.

http://teguhsetiawanto.blogspot.com/2007/10/enzim.html

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Enzim adalah sekelompok protein yang berfungsi sebagai katalisator untuk berbagai

reaksi kimia dalam sistem biologis. Hampir tiap reaksi kimia dalam sistem biologis dikatalisis

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

sel tanpa merusak fungsinya.

Seluruh reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel memerlukan jasa enzim, enzim

disintesis di dalam sel, namun aktivitasnya tidak selalu di dalam sel. Berbagai reaksi kimia yang

dikendalikan oleh enzim antara lain respiasi, pertumbuhan, perkembangan, kontraksi otot,

fotosintesis, pencernaan, fiksasi nitrogen, pembentukan urin, dan lain-lain.

Seperti molekul protein lainnya, sifat biologis enzim sangat dipengaruhi oleh berbagai

faktor fisika-kimia. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim antara lain suhu Di samping

itu, kecepatan reaksi enzimatik dipengaruhi pula oleh konsentrasi enzim maupun substratnya.

Enzim bekerja pada kisaran suhu tertentu. Suhu rendah mendekati titik beku tidak

merusak enzim, namun enzim tidak dapat bekerja. Dengan kenaikan suhu lingkungan, enzim

mulai bekerja sebagian dan mencapai suhu maksimum pada suhu tertentu. Bila suhu ditingkatkan

terus, jumlah enzim yang aktif akan berkurang karena mengalami denaturasi. Kecepatan reaksi

enzimatik mencapai puncaknya pada suhu optimum. Berdasarkan teori tersebut, maka

dilakukanlah percobaan ini untuk mengaplikasikan, membuktikan dan menguji kebenaran dari

teori tersebut agar dapat lebih mudah untuk dipahami dan dipelajari.

1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan

1.2.1 Maksud Percobaan

Untuk mengetahui dan mempelajari pengaruh temperatur terhadap aktivitas enzim

amilase.

1.2.2 Tujuan Percobaan

Adapun tujuan dari percobaan ini adalah menentukan suhu optimum dari enzim amilase.

1.3 Prinsip Percobaan

Menentukan keaktifan dari enzim amilase berdasarkan waktu penguraian amilum menjadi

glukosa pada berbagai temperatur dan diuji dengan iodin pada interval waktu tertentu sampai

warna biru yang terbentuk berubah menjadi bening.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Enzim adalah protein yang pada hakekatnya mengkatalisis semua reaksi biokimia.

Enzim ini berubah menjadi sangat khas, seperti misalnya terhadap jenis reaksi yang

dikatalisisnya dan bahkan tempat pada substrat khusus dimana enzim itu dapat berfungsi. Enzim

memulai kegiatan dengan membentuk suatu kompleks dengan substratnya. Kompleks enzima-

substrat dapat digabung menjadi satu oleh tarikan van der Waals dan tarikan elektrostatik oleh

ikatan hidrogen, atau yang kurang umum oleh pembentukan ikatan kovalen. Kompleks terbentuk

pada sisi aktif dari enzim. Tempat ini juga merupakan daerah enzim yang memacu reaksi yang

khas. Sisi aktif itu harus memiliki atom dan konfigurasi yang tepat, baik untuk mengikat maupun

untuk mengkatalisis (Pine, dkk., 1988).

Enzim, seperti protein lain, mempunyai berat molekul yang berkisar dari kira-kira 12.000 sampai lebih dari 1 juta. Oleh karena itu, enzim berukuran amat besar dibandingkan dengan substrat atau gugus fungsional targetnya. Beberapa enzim hanya terdiri dari polipeptida dan tidak mengandung gugus kimiawi selain residu asam amino. Akan tetapi enzim lain memerlukan tambahan komponen kimia bagi aktivitasnya komponen ini disebut kofaktor. Kofaktor mungkin suatu molekul anorganik seperti ion Fe2+, Mn2+ atau Zn2+ atau mungkin juga suatu molekul anorganik kompleks yang disebut koenzim. Beberapa enzim membutuhkan baik koenzim maupun satu atau lebih ion logam bagi aktivitasnya. Pada beberapa enzim, koenzim atau ion logam hanya terikat secara lemah atau dalam waktu sementara pada protein, tetapi pada enzim lain senyawa ini terikat kuat, atau terikat secara permanen yang dalam hal ini disebut gugus prostetik. Enzim yang strukturnya sempurna dan aktif mengkatalisis, bersama-sama dengan koenzim atau gugus logamnya disebut holoenzim. Koenzim dan ion logam bersifat stabil sewaktu pemanasan, sedangkan bagian protein enzim akan terdenaturasi oleh pemanasan (Lehninger, 1997).

Enzim menyusun sebagian besar dari protein total dalam sel. Suatu sel dapat memuat

3.000 jenis molekul enzim dan sejumlah besar molekul dari tiap jenis. Enzim dapat mempercepat

reaksi kimia, sedangkan protein lain tak dapat. Oleh karena itu, enzim adalah katalis. Selain

mampu meningkatkan reaksi, enzim memiliki dua sifat lain sebagai katalis sejati. Pertama, enzim

tak berubah oleh reaksi yang dikatalisnya. Kedua (dan yang penting), walaupun dapat

mempercepat reaksi, enzim tidak mengubah kedudukan normal dari kesetimbangan kimia.

Dengan kata lain, enzim dapat membantu mempercepat pembentukan produk, tetapi akhirnya

jumlah produk tetap sama dengan produk yang diperoleh tanpa enzim (Lehninger, 1997).

Untuk aktifitas biologis, beberapa enzim memerlukan gugus–gugus prostetik atau

kofaktor. Kofaktor ini merupakan bagian nonprotein dari enzim itu. Suatu kofaktor dapat berupa

ion logam sederhana, ion tembaga misalnya merupakan kofaktor bagi enzim asam askorbat

oksidase. Enzim lain mengandung molekul organik nonprotein sebagai kofaktor. Gugus prostetik

organik seringkali dirujuk sebagai suatu koenzim (Fessenden & Fessenden, 1994).

Suatu enzim bekerja secara khas terhadap suatu substrat tertentu. Kekhasan inilah ciri

suatu enzim. Ini sangat berbeda dengan katalis lain (bukan enzim) yang dapat bekerja terhadap

berbagai macam reaksi. Enzim urase hanya bekerja terhadap urea sebagai substratnya namun

enziim tersebut mempunyai kekhasan tertentu. Misalnya enzim esterase dapat menghidrolisis

beberapa ester asam lemak, tetapi tidak dapat menghidrolisis substral lain yang bukan ester.

Kekhasan enzim terhadap suatu reaksi disebut kekhasan reaksi (Poedjiadi, 1994).

Untuk dapat bekerja terhadap suatu zat atau substrat harus ada hubungannya atau kontak

antara enzim dengan substratnya suatu enzim mempunyai ukuran lebih besar daripada

substratnya. Oleh karena itu tidak seluruh bagian enzim dapat berhubungan dengan substrat.

Hubungan antara substrat dengan enzim hanya terjadi pada bagian tertentu saja. Tempat atau

bagian enzim yang mengadakan hubungan atau kontak dengan substrat dinamai bagian aktif

(active site). Hubungan hanya mungkin terjadi apabila bagian aktif mempunyai ruang yang tepat

dapat menampung substrat. Hubungan atau kontak antara enzim dengan substrat menyebabkan

terjadinya kompleks enzim–substrat, kompleks ini merupakan kompleks yang aktif, yang bersifat

sementara dan akan terurai lagi apabila reaksi yang diinginkan telah terjadi (Poedjiadi, 1994).

Faktor – faktor yang mempengaruhi kerja enzim (Poedjiaji, 1994):

Konsentrasi Enzim

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.

Konsentrasi Substrat

Hasil eksperimen menunjukkan bahwa dengan konsentrasi enzim yang tetap, maka

pertambahan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi. Akan tetapi pada batas

konsentrasi tertentu, tidak terjadi kenaikan kecepatan reaksi walaupun konsentrasi substrat

diperbesar. Keadaan ini telah diterangkan oleh Michaelis–Menten dengan hipotesis mereka

tentang terjadinya kompleks enzim substrat.

Suhu

Pada suhu rendah reaksi kimia berlangsung lambat, sedangkan pada suhu yang lebih

tinggi reaksi berlangsung lebih cepat. Disamping itu, karena enzim adalah suatu protein, maka

kenaikan suhu dapat menyebabkan terjadinya proses denaturasi. Apabila terjadi proses

denaturasi, maka bagian aktif enzim akan terganggu dan dengan demikian konsentrasi efektif

enzim menjadi berkurang dan kecepatan reaksinya pun akan menurun. Kenaikan suhu sebelum

terjadinya proses denaturasi dapat menaikkan kecepatan reaksi.

Pengaruh pH

Enzim dapat berbentuk ion positif, ion negatif atau ion bermuatan ganda (zwitter ion).

Dengan demikian perubahan pH lingkungan akan berpengaruh terhadap efektivitas bagian aktif

enzim dalam membentuk kompleks enzim substrat. Disamping pengaruh terhadap struktur ion

pada enzim, pH rendah atau pH tinggi dapat pula menyebabkan terjadinya proses denaturasi dan

ini akan mengakibatkan menurunnya aktivitas enzim.

Pengaruh Inhibitor

Hambatan yang dilakukan oleh inhibitor dapat berupa hambatan tidak reversibel.

Hambatan tidak reversibel pada umumnya disebabkan oleh terjadinya proses destruksi atau

modifikasi sebuah gugus fungsi atau lebih yang terdapat pada molekul enzim. Hambatan

reversibel dapat berupa hambatan bersaing atau hambatan tidak bersaing.

Pati tersusun dari unit-unit glukosa yang bergabung terutama lewat ikatan 1,4 α-

glikosidik, meskipun rantainya dapat mempunyai sejumlah cabang yang melewati ikatan 1,6 α-

glikosidik. Hidrolisis parsial dari pati menghasilkan maltosa, dan hidrolisis sempurna hanya

menghasilkan D-glukosa. Pati dapat dipisahkan dengan berbagai teknik menjadi dua fraksi, yaitu

amilosa dan amilopeptida. Amilosa adalah polimer linear dari α–D–glukosa, sekitar 50 sampai

300 unit-unit glukosa yang dihubungkan antara satu dengan yang lainnya melalui ikatan 1,4–α–

glikosida. Dalam larutan rantai amilosa berbentuk heliks menyerupai kumparan, karena adanya

ikatan dengan konfigurasi s pada setiap unit glukosa. Kumparan berbentuk tabung ini

memungkinkan terbentuknya senyawa kompleks dengan molekul lain, terutama molekul-

molekul kecil yang dapat masuk ke dalam kumparannya. Warna biru tua yang ditimbulkan pada

penambahan yodium pada pati adalah contoh pembentukan kompleks tersebut (Tim Dosen

Kimia, 2007).

BAB IIIMETODE PERCOBAAN

3. 1 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah larutan pati (amilum) 1%, saliva (enzim amilase), iodine 0,01 M, aquadest, tissue roll dan es batu.

3. 2 Alat

Adapun alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini diantaranya ialah tabung reaksi,

rak tabung reaksi, gelas ukur 10 mL, waterbath, oven, pipet tetes, pipet skala 1 mL, stopwatch,

plat tetes, sikat tabung, dan gegep.

3. 3 Metode Kerja

Sebanyak 4 buah tabung reaksi disiapkan dan masing-masing diisi dengan 2,5 mL larutan pati (amilum) 1%. Kemudian disiapkan pula 4 tabung reaksi lain dan masing-masing diisi dengan 1 mL saliva encer. Tabung pertama yang berisi larutan pati dan tabung yang berisi saliva encer dimasukkan dalam air es (0 oC). Tabung kedua yang berisi larutan pati dan tabung yang berisi saliva encer ditempatkan pada suhu kamar (25 oC). Tabung ketiga yang berisi larutan pati dan tabung yang berisi saliva encer dimasukkan dalam oven (38 oC). Tabung keempat yang berisi larutan pati dan tabung yang berisi saliva encer dimasukkan dalam penangas air (100 oC). Semua tabung dibiarkan selama 5 menit dan kemudian pada masing-masing tabung yang berisi larutan pati ditambahkan 5 tetes saliva encer. Pada interval 5 menit, diambil contoh masing-masing larutan dan diteteskan pada plat tetes yang telah berisi iodin 0,01 M sampai larutan menjadi bening.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil

IV.1.1 Tabel Pengamatan

Tabel 1. Pengaruh temperatur terhadap aktifitas enzim amilase

Waktu (menit)

Warna

Tabung I

(0ºC)

Tabung II

(Suhu Kamar)

Tabung III

(38ºC)

Tabung IV

(100ºC)

0

5

10

15

20

25

30

++++++

+++++

+++

+++

++++

++

+

+

++

++

+++

++++

+++++

++++++

++++++

+++++

+++++

++++

+++

+++

++

+++++

+++++

++++

+++

++

++

-

Keterangan :

++++++ : biru pekat

+++++ : biru

++++ : biru keunguan

+++ : biru muda

++ : ungu

+ : ungu muda

- : tidak memberikan warna (bening)

Tabel 2. 1/t untuk tiap TemperaturTemperatur (°C) Waktu (t) (Menit) 1/t (Menit)

0

25

38

100

15

15

10

30

0,066

0,066

0,1

0,066

IV.2 Reaksi

Adapun reaksi yang terjadi pada percobaan ini adalah:

IV.3 Pembahasan

Pada percobaan ini akan ditentukan suhu optimum dari enzim amilase. Masing-masing

tabung diisi dengan larutan pati 1% dan saliva encer. Tabung pertama yang berisi larutan pati

dan saliva dicelupkan ke dalam air es (0°C) dan tabung kedua ditempatkan pada suhu kamar

(25°C). Tabung ketiga yang berisi larutan pati dan saliva encer dimasukkan dalam oven (38°C).

Tabung keempat yang berisi larutan pati dan saliva encer dimasukkan dalam penangas air

(100°C). Perlakuan ini dilakukan pada berbagai suhu yang telah ditentukan masing-masing agar

dapat diketahui pada suhu berapa (suhu optimum) enzim amilase bekerja dengan baik. Setelah 5

menit, larutan tersebut diuji pada plat tetes yang telah diisi iodium 0,01M. Pengujian ini

dilakukan pada interval 5 menit selama 40 menit.

Dari tabel pengamatan, terlihat bahwa tidak ada yang mengalami perubahan warna

menjadi bening. Kalaupun berubah, hanya menjadi bening kebiruan yaitu pada temperatur 100°C

pada menit ke-40. Untuk larutan pada tabung reaksi yang dipanaskan terlihat perubahan warna

tapi tidak menjadi bening. Seharusnya pada suhu 100°C tidak terjadi perubahan warna karena

struktur konformasi dari enzim sudah rusak disebabkan karena pemanasan pada suhu yang tinggi

akan mengakibatkan struktur protein mengalami denaturasi.

Berdasarkan grafik, diperoleh suhu optimum yaitu pada suhu 38 °C. Hal ini tentu sesuai

dengan teori yakni enzim amilase bekerja efektif pada suhu 38 °C.

Adanya kesalahan yang terjadi pada percobaan ini, mungkin disebabkan oleh kurang

telitinya praktikan saat mengamati perubahan warna yang terjadi atau karena kualitas alat dan

bahan yang kurang baik.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5. 1 Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa suhu

optimum untuk enzim amilase adalah 38 °C.

5. 2 Saran

Menurut saya praktikum ini sudah berjalan dengan baik. Sebaiknya alat-alat yang

digunakan diperiksa terlebih dahulu oleh analis yang bertugas agar diketahui adanya kerusakan

dan bahan yang digunakan diganti kalau sudah rusak agar tidak mempengaruhi hasil percobaan.

DAFTAR PUSTAKA

Ciornea, E., Vasile, G., Cojocaru, D., 2008, On The Influence Of The Temperature And pH Of The Incubation Medium On The Activity Of Total Amylase In Some Spontaneous And Cultivated poaceae, http://www.bio.uaic.ro/publicatii/anale_biochimie/2008_IX_F1/2008_Anale_GBM_IX_F1_l14.pdf, diakses 8 Mei 2009.

Fessenden, R. J. dan Fessenden, J. S., 1994, Kimia Organik, Erlangga, Jakarta.

Lehninger, A.L., 1997, Dasar-dasar Biokimia Jilid 1, Erlangga, Jakarta.

Patong, A. R., 2009, Penuntun Praktikum Biokimia, Laboratorium Biokimia Jurusan Kimia FMIPA Universitas Hasanuddin, Makassar.

Pine, S.H., Hendrickson, J.B., Cram, D.J., dan Hammond, G.S., 1988, Kimia Organik II, Penerbit ITB, Bandung.

Poedjiadi, A., 1994, Dasar-dasar Biokimia, UI-Press, Jakarta.

Tim Dosen Kimia, 2007, Kimia Dasar II, Universitas Hasanuddin, Makassar.

Biokim Saliva Amilase

Documents

Transcript of Biokim Saliva Amilase