TINJAUAN TEORI

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia. Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk. Jenis produk yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi/zat, yang disebut promoter. Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang ditentukan oleh hormon sebagai promoter.

Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan molekul substrat untuk menghasilkan senyawa turunan melalui suatu reaksi kimia organik yang membutuhkan energi aktivasi lebih rendah, sehingga percepatan reaksi kimia terjadi karena reaksi kimia dengan energi aktivasi lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama.

Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. Sebagai contoh, enzim α-amilase hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa.

Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu, keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan aktivitas enzim, sedangkan aktivator adalah yang meningkatkan aktivitas enzim.

Konsentrasi enzim juga mempengaruhi kecepatan reaksi. Semakin besar konsentrasi enzim semakin cepat pula reaksi yang berlangsung. Dengan kata lain, konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi. Sisi aktif suatu enzim dapat digunakan berulang kali oleh banyak substrat. Substrat yang berikatan dengan sisi aktif enzim akan membentuk produk. Pelepasan produk menyebabkan sisi aktif enzim bebas untuk berikatan dengan substrat lainnya. Oleh karenanya dibutuhkan sejumlah kecil enzim untuk mengkatalis sejumlah besar substrat.

Bila jumlah enzim dalam keadaan tetap, kecepatan reaksi akan meningkat dengan adanya peningkatan konsentrasi substrat. Namun, pada saat sisi aktif semua enzim bekerja,penambahan substrat tidak dapat meningkatkan kecepatan reaksi enzim lebih lanjut. Kondisi ini disebut konsentrasi substrat pada titik jenuh atau disebut dengan kecepatan reaksi telah mencapai maksimum (V max). banyaknya molekul substrat yang dapat diubah menjadi produk oleh suatu molekul enzim selama satu menit lihat table dibawah ini.

Jumlah pergantian substrat pada enzim.

 

 

 

 

 

B. PROSEDUR KERJA

1. Alat

Tabung Reaksi dan Rak Pipet Tetes Hot Plate Pipet Ukur Gelas Ukur Penjepit Tabung

 

2. Bahan

Larutan Amilum Enzim Amilase (ludah) Larutan Iodium Pereaksi Benedict

 

3. Gambar Alat Utama

 

Tabung Reaksi dan Rak

 

Pipet Tetes

 

 

 

C. HASIL PENGAMATAN

-        Pengaruh Konsentrasi Enzim terhadap Perombakan suatu Substrat

Tabung

Konsentrasi Substrat

Konsentrasi Enzim

Perubahan WarnaUji Iodium Uji Benedict

IAmilum

2 mL

Amilase

0,5 mL

Warna yang semula putih keruh menjad kuning kecoklatan, ada endapan coklat.

Warna coklat muda

IIAmilum

2 mL

Amilase

1,0 mL

Warna kuning muda, endapan coklat

Warna coklat kuning

IIIAmilum

2 mL

Amilase

1,5 mL

Warna kuning lebih tua dan endapan coklat

Warna coklat tua, kental.

 

 

 

 

 

-        Pengaruh Konsentrasi Substrat terhadap Aktivitas Enzim

Tabung

Konsentrasi Substrat

Konsentrasi Enzim

Perubahan WarnaUji Iodium Uji Benedict

IAmilum

1 mL

Amilase

1,0 mL

Warna awal putih keruh menjadi coklat muda

Larutan menjadi warna hijau kekuningan

IIAmilum

2 mL

Amilase

1,0 mL

Endapan putih yang terbentuk menjadi bintik2 hitam

Larutan berwarna coklat kehijauan

IIIAmilum

4 mL

Amilase

1,0 mL

Warna menjadi coklat tua dan sedikit endapan

Larutan berwarna coklat muda

IVAmilum

6 mL

Amilase

1,0 mL

Warna menjadi coklat tua dan lebih banyak endapan

Larutan berwarna merah bata

 

 

 

D. PEMBAHASAN

Reaksi enzimatis merupakan suatu reaksi dengan menggunakan penambahan katalis enzim. Enzim berfungsi untuk mempercepat suatu reaksi kimia organik. Salah satu faktor yang mempengaruhi kerja dari enzim adalah konsentrasi, yaitu baik dari konsentrasi enzim itu sendiri maupun dari  konsentrasi substrat.

Berdasarkan data hasil percobaan pada pengaruh konsentrasi enzim terhadap perombakan suatu substrat. Diketahui bahwa semakin besar konsentrasi enzim yang ditambahkan menunjukkan warna yang berbeda pada setiap tabung. Pada uji warna dengan menggunakan metode uji iodium yaitu Identifikasi warna dari tabung pertama sampai ketiga yaitu kuning kecoklatan, coklat muda, dan coklat tua. Sedangkan pada uji benedict menunjukkan bahwa terbentuk endapan dengan warna endapan yang berbeda dari tabung satu sampai tabung tiga, yaitu endapan coklat muda, coklat kuning, dan coklat tua. Jadi, dapat dijelaskan bahwa; Pada konsentrasi substrat tertentu, bertambahnya konsentrasi enzim secara bertingkat menaikkan kecepatan reaksi enzimatis. Dengan kata lain, semakin besar volume atau konsentrasi enzim, semakin tinggi pula aktivitas enzim dalam memecah substrat yang dikatalisis.

Pada percobaan uji pengaruh konsentrasi substrat terhadap aktivitas enzim, dengan uji iodium kurang memberikan warna yang jelas pada masing-masing tabung. Karena pereaksianya dengan menggunakan plat tetes. Sedangka pada uji benedict perbedaan adanya endapan dan warna yang diberikan cukup memberikan gambaran yang jelas yaitu dari tabung pertama sampai yang keempat endapan yang terbentuk berturut-turut yaitu endapan berwarna hijau, coklat kehijauan, coklat muda, dan merah bata. Dari hasil percobaan tersebut penambahan substrat dengan konsentrasi berbeda pada konsentrasi enzim yang sama masih menunjukkan aktivitas enzim yang normal. Sedangkan Pada literatur Bila jumlah enzim dalam keadaan tetap, kecepatan reaksi akan meningkat dengan adanya peningkatan konsentrasi substrat. Namun, pada saat sisi aktif semua enzim bekerja,penambahan substrat tidak dapat meningkatkan kecepatan reaksi enzim lebih lanjut. Kondisi ini disebut konsentrasi substrat pada titik jenuh atau disebut dengan kecepatan reaksi telah mencapai maksimum (V max).

 

 

E. SIMPULAN

Bertambahnya konsentrasi enzim secara bertingkat menaikkan kecepatan reaksi enzimatis. Dengan kata lain, semakin besar volume atau konsentrasi enzim, semakin tinggi pula aktivitas enzim dalam memecah substrat yang dikatalisis.

Bila jumlah enzim dalam keadaan tetap, kecepatan reaksi akan meningkat dengan adanya peningkatan konsentrasi substrat. Namun, pada saat sisi aktif semua enzim bekerja, penambahan substrat tidak dapat meningkatkan kecepatan reaksi enzim lebih lanjut. Kondisi ini disebut konsentrasi substrat pada titik jenuh atau disebut dengan kecepatan reaksi telah mencapai maksimum (V max).

F. REKOMENDASI

Penelitian ini menambah pengetahuan praktikan bahwa saliva merupakan suatu enzim. Dan enzim dapat mengkatalisis karbohidrat menjadi glukosa.

 

G. JAWABAN PERTANYAAN

1.      Aktifitas enzim optimal pada konsentrasi (volume) enzim 1,5 mL. Karena bertambahnya konsentrasi enzim akan menjadikan aktivitas enzim dalam memecah substrat yang dikatalisis akan bertambah pula.

2.      Aktifitas enzim optimal pada konsentrasi (volume) substrat 6 mL. Karena  semakin tinggi konsentrasi substrat, maka aktifitas enzim semakin meningkat.

 

 

H. REFERENSI

 

Ngili, Yohanes. 2010. Buku Penuntun Praktikum Biokimia. Jayapura : Universitas Cenderawasih.

Moko. PENGARUH KONSENTRASI SUBSTRAT TERHADAP AKTIVITA ENZIM/ PENETAPAN NILAI KM dan Vmaks C2 AB/Apt.htm. (09-10-10)

Panduan Praktikum Biokimia II, Program Studi Pendidikan Kimia : UNCEN

 

Wikipedia bahasa indonesia/Enzim.htm (09-10-10)

 

BAGAN KERJA

ENZIM

 

Pengaruh Konsentrasi Enzim terhadap Perombakan suatu Substrat

 

 

 

Enzim

Enzim merupakan suatu kelompok protein yang berperan penting di dalam aktivitas

biologic. Enzim berfungsi sebagai katalisator si dalam sel dan sifatnya sangat khas. Di dalam

jumlah sangat kecil, enzim dapat mengatur reaksi tertentu sehingga di dalam keadaan normal

tidak terjadi penyimpangan-penyimpangan hasil akhir reaksinya.di dalam sel terdapat banyak

jenis enzim yang berlainan kekhasannya, sehingga suatu enzim hanya mampu menjadi

katalisator untuk reaksi tertentu saja. Ada enzim yang dapat mengkatalisa suatu kelompok

substrat, ada pula yang hanya satu kelompok substrat saja, dan ada pula ynag bersifat

stereospesifik. Karena enzim mengkataliser reaksi-reaksi di dalam system biologis, maka enzim

juga disebut sebgai biokatalisator

Bagian protein dari enzim disebut apo-enzim, sedangkan enzim keseluruhannya disebut

haloenzim.

Bagian protein ( tak aktif )          +          non-protein                   = haloenzim ( aktif )

            ( apoenzim )                          ( gugus protestik )

Kespesifikan enzim dibedakan dalam : kespesifikan optik dan gugus ( M.T Simanjuntak, 2003 ).

Kespesifikan optik tampak pada enzim-enzim yang bekerja terhadap karbohidrat. Umumnya,

enzim-enzim ini hanya bekerja terhadap karbohidrat isomer D bukan L. Sebaliknya, enzim-

enzim yang bekerja terhadap asam amino dan protein hanya bekerja pada asam amino L dan

bukan pada isomer D. Kespesifikan gugus menunjukkan bahwa enzim hanya dapat

bekerjaterhadap gugus yang tertentu. Enzim alkohol dehidrogenase tidak dapat mengkatalisis

reaksi dehidrogenasi pada senyawa bukan alcohol ( Hafiz Soewoto,2000).

Klasifikasi enzim berdasar Commission on Enzim Of The Internasional uinion of

Biochemistry ( CEIUB ) atau Internasional Enzim Commision ( IEC ) adalah sebgai berikut :

1.      Enzim yang berperan dalam reaksi oksidasi-reduksi contoh oksigenase

2.      Enzim yang berperan dalam reaksi pemindahan gugus tertentu contoh enzim transaminase

3.      Enzim yang berperan dalam reaksi hidrolisis contoh peptidase

4.      Enzim yang berperan dalam mengkatalisis reaksi addisi atau pemecahan ikatan rangkap contoh

liase

5.      Enzim yang berperan dalam mengkatalisis reaksi isomerisasi contoh alanin rasemase

6.      Enzim yang berperan dalam mengkataliser reaksipembentukan ikatan dengan bantuan

pemecahan ikatan dalam ATP( ligase ) ( M.T. Simanjuntak, 2003).

Seperti molekul protein lainnya sifat biologis enzim sangat dipengaruhi oleh berbagai

faktor fisiko kimia. Enzim bekerja pada kondisi tertentu yang rerlatif ketat. Faktor-faktor yang

mempengaruhi kerj enzim antara lain suhu, pH, oksidasi oleh udara atau senyawa lain,

penyinaran ultraviolet, sinar x, α, β, dan γ. Di samping itu, kecepatan reaksi enzimatik

dipengaruhi pula oleh konsentrasi enzim maupun substratnya ( Hafiz Soewoto,2000).

Pengaruh konsentrasi substrat :

Pada suatu reaksi enzimatik bila konsentrasi substrat diperbesar, sedangkan kondisi

lainnya tetap, maka kecepatan reaksi (v) akan meningkat sampai suatu batas kecepatan

maksimum (V). Pada titik maksimum ini enzim telah jenuh dengan substrat.

Dalam suatu reaksi enzimatik, enzim akan mengikat substrat membentuk kompleks

enzim-substrat [ES], kemudian kompleks ini akan terurai menjadi [E] dan produk [P]. Makin

banyak kompleks [ES] terbentuk, makin cepat reaksi berlangsung sampai batas kejenuhan [ES].

Pada konsentrasi substrat [S] melampaui batas kejenuhan kecepatan reaksi akan konstan. Dalam

keadaan itu seluruh enzim sudah berada dalam bentuk kompleks E-S. Penambahan jumlah

substrat tidak menambah jumlah kompleks E-S.

.

II.                Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi

substrat terhadap aktivitas enzim katalase.

III.             Hipotesis

Hipotesis dari praktikum ini adalah bahwa konsentrasi substrat berpengaruh terhadap

aktivitas enzim katalase.

IV.             Alat dan Bahan

1.      Tabung Reaksi dan rak Tabung Reaksi

2.      Mistar

3.      Pipet ukutan 10ml dengan penyedotnya

4.      Pena marker atau label

5.      Scalpel atau cutter

6.      Akuades

7.      Hati sapi segar

8.      Hidrogen Peroksida (H2O2

V.                Cara Kerja

1.      Siapkan 5 tabung reaksi yang diberi label 1-5

2.      Ambil hidrogen peroksida (H2O2) dan akuades kedalam tabung reaksi dengan volume sebagai

berikut:

Tabu

ng

Reak

si

Volume

(mL)

 

H2O2

Aku

ades

1 0 10

2 2,5 7,5

3 5 5

4 7,5 2,5

5 10 0

3.      Aduk larutan pada tiap-tiap tabung reaksi

4.      Sementara ada beberapa yang menyiapkan tabung reaksi, yang lain menyiapkan 5 potong hati

sapi berbrntuk balok dengan panjang 6cm, lebar 0,5cm, dan tinggi 0,5cm.

5.      Masukkan masing-masing potongan hati sapi kedalam tabung reaksi. Tandai ketinggian awal

permukaan larutan dengan menggunakan pena marker.

6.      Setelah 5 menit ukur ketinggian gelembung oksigen yang terbentuk di dalam tabung reaksi. Jika

gelembung oksigen pada salah satu tabung reaksi sudah mencapai salah satu mulut tabung

sebelum 5 menit, maka ukur ketinggian gelembung pada semua tabung reaksi. (ketinggian

gelembung oksigen diukur mulai dari batas awal tanda marker sampai batas teratas gelembung

oksigen).

7.      Catat data yang kamu peroleh pada tabel.

8.      Buatlah suatu grafik sebagai hubungan aktivitas enzim menggunakan ketinggian gelembung

oksigen dengan konsentrasi Hidrogen Peroksida.

VI.             Hasil Praktikum

Berdasarkan praktikum yang telah dilaksanakan, hasilnya adalah sebagai berikut:

T

ab

un

g

R

ea

ks

i

Volume

(mL)

Ketin

ggian

(cm)Ada

nya

Gel

emb

ung

Bany

ak

Gele

mbun

g

wak

tu H

2

O

2

Ak

uad

es

a

w

a

l

a

k

hi

r

1 0 10 7

9,

8

tida

k

ada -

2 2, 7,5 7 lu ada ++ 01:

5

b

er

52.

6

3 5 5 7

lu

b

er ada +++

01:

41.

1

4

7,

5 2,5 7

lu

b

er ada ++++

00:

10.

6

5

1

0 0 7

lu

b

er ada

++++

+

00:

08.

1

VII.          Analisis Data

a)                  Tabung reaksi 1,yaitu pada 10 ml aquades. Tidak terjadi reaksi apapun. Tidak muncul

gelembung dan tidak terjadi perubahan ketinggian.

b)                  Tabung reaksi 2, yaitu pada 7,5 ml aquades dan 2,5 ml hidrogen peroksida, terjadi reaksi

walaupun berjalan lambat. Hal ini dapat dilihat dengan munculnya sedikit gelembung dan waktu

yang dibutuhkan untuk mencapai ketinggian maksimum (luber) yaitu 1 menit 52 detik.

c)                  Tabung reaksi 3, yaitu 5,0 ml aquades dan 5,0 ml hidrogen peroksida, terjadi reaksi yang lebih

cepat di banding pada tabung reaksi 2. Hal ini dikarenakan dalam waktu 1 menit 41 detik muncul

gelembung dengan ketinggian maksimum (luber)

d)                 Tabung reaksi 4, yaitu 2,5 ml aquades dan 7,5 ml hidrogen peroksida, terjadi reaksi yang cepat

disbanding tabung reaksi 3. gelembung sudah melebihi mulut tabung reaksi pada detik ke-10

e)                  Tabung reaksi yang ke-5, yaitu 10 ml hidrogen peroksida, terjadi reaksi yang sangat cepat,

karena gelembung melebihi mulut tabung reaksi hanya dalam waktu 8 detik

VIII.       Diskusi (Jawaban Pertanyaan)

1.      Darimanakah sumber katalase pada percobaan ini?

Jawab: Sumber katalase pada percobaan ini adalah hati sapi dengan hidrogen peroksida sebagai

substratnya. 

IX.             Simpulan

Dari percobaan ini dapat disimpulkan bahwa:

1.      aquades sebanyak 10 ml tidak mempengaruhi kecepatan reaksi sama sekali ( karena tidak ada

substrat)

2.      Adanya hidrogen peroksida, menyebabkan reaksi berlangsung lebih cepat

3.      Hati sapi berperan sebagai enzim, sedangkan hidrogen peroksida sebagai substratnya (bahan

tempat enzim bekerja).

4.      Jumlah atau konsentrasi substrat berpengaruh terhadap mekanisme kerja enzim. Kerja enzim

berlangsung lambat apabila jumlah substratnya sedikit. Sebaliknya, jika jumlah substratnya

banyak, maka akan semakin cepat kerja suatu enzim tersebut.

X.                Daftar Pustaka

Sembiring, Langkah. 2006. Biologi Untuk Kelas XII. Jakarta: Sunda Kelapa

http://chocolate-purplepharmacy.blogspot.com/2011/04/pengaruh-suhu-ph-konsentrasi-

enzim.html

 

DAFTAR PUSTAKALehninger, Albert L.1982. Dasar-Dasar Biokimia. Erlangga: Jakarta