LAPORAN BIOKIMIA PENGARUH pH TERHADAP KEAKTIFAN SUATU ENZIM

LAPORAN PRAKTIKUM

BIOKIMIA

PENGARUH pH TERHADAP KEAKTIFAN SUATU ENZIM

NAMA                       : ASTRID SAFIRA IDHAM

NIM                            : H41113341

HARI/TANGGAL    : KAMIS / 6 NOVEMBER 2014

KELOMPOK            : IV (EMPAT) C

ASISTEN                   : SUKMAWATI USMAN

LABORATORIUM BIOKIMIA

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2014

BAB I
PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Tubuh manusia merupakan laboratorium yang sangat rumit, sebab di dalamnya terjadi reaksi yang beraneka ragam, penguraian yang terdapat dalam makanan kita, penggunaan hasil hasil uraian untuk memperoleh enrgi, penggabungan kembali hasil uraian untuk membentuk persediaan makanan tubuh serta banyak reaksi lain yang apabila dilakukan di dalam laboratorium membutuhkan keahlian khusus serta waktu yang lama. Reaksi atau proses kimia yang berlangsung dengan baik  dalam tubuh kita ini dimungkinkan karena adanya suatu katalis yang sangat berperan yaitu enzim (Lehninger, 1997).

Suatu molekul substrat berkaitan dengan bagian enzim melalui suatu mekanisme khusus dan selektif dalam hubungan yang disebut lock and key theory. Suatu bagian yang sangat kecil dari suatu molekul besar adalah protein enzim yang berperan mengkatalisis suatu reaksi. Bagian kecil ini disebut bagian aktif enzim. Aktifitas katalitik enzim juga ditentukan oleh struktur tiga dimensi molekul enzim tersebut (Lehninger, 1997).

Enzim adalah protein yang memiliki fungsi sebagai katalisis untuk proses biokimia yang berlangsung di dalam maupun diluar sel. Enzim dapat berfungsi sebagai katalisis yang efisien, disamping itu mempunyai derajat kekhasan yang tinggi. Seperti katalisis yang lain, maka enzim  menurunkan energi aktifitas reaksi kimia yaitu hanya akan bekerja pada satu reaksi saja (Lehninger, 1997).

Untuk mengetahui pengaruh pH terhadap enzim yaitu dengan prinsip

penambahan iodin sebagai indikator yang memberi warna biru yang akan berubah menjadi bening, maka dilakukanlah percobaan ini.

1.2    Maksud dan Tujuan Percobaan

1.2.1   Maksud Percobaan

Maksud dari percobaan ini adalah untuk mengetahui dan mempelajari pengaruh pH terhadap aktivitas enzim amilase.

1.2.2   Tujuan Percobaan      

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

1.3    Prinsip Percobaan

Prinsip dari percobaan ini ialah menentukan keaktifan dari enzim amilase berdasarkan waktu penguraian amilum menjadi glukosa pada berbagai pH dengan penambahan iodin sebagai indikator yang memberi warna biru yang akan berubah menjadi bening.

1.4 Manfaat

            Manfaat dari dibuatnya laporan ini adalah agar praktikan dapat mengaplikasikan apa yang telah dipraktikumkan di laboratorium tentang pengaruh pH terhadap enzim, serta melalui laporan ini praktikan dapat berbagi info tentang bagaimana pengaruh pH terhadap enzim.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Enzim adalah protein yang memiliki fungsi sebagai katalisis untuk proses biokimia yang berlangsung di dalam maupun diluar sel. Enzim dapat berfungsi sebagai katalisis yang efisien, disamping itu mempunyai derajat kekhasan yang tinggi. Seperti katalisis yang lain, maka enzim dapat menurunkan energi aktifitas suatu reaksi kimia yang lain yaitu ia hanya akan bekerja pada satu reaksi saja (Lehninger, 1997).

  Enzim yang lengkap dan aktif, terdiri dari beberapa bagian protein dan ko-faktor atau enzim disebut holo-enzim. Sedangkan protein enzim saja tanpa bagian non protein besifat non aktif disebut apo-enzim. Ada empat faktor utama yang dapat mempercepat reaksi kimia yang dikatalis oleh beberapa enzim yaitu (Lehninger, 1997):

1.      Letak dan orientasi substrat dalam hubungannya dengan gugus katalik.

2.      Tegangan dan berubahnya ikatan oleh dorongan penempatan enzim.

3.      Katalis umum asam-basa dan katalis kovalen.

       Diantara sejumlah enzim yang berpartisipasi di dalam metabolisme, terdapat sekelompok khusus yang dikenal sebagai enzim pengatur, yang dapat mengenali berbagai isyarat metabolik dan mengubah kecepatan katalitiknya sesuai dengan isyarat yang diterima. Melalui aktifitasnya sistem enzim terkoordinasi dengan baik, menghasilkan suatu hubungan yang harmonis di antara sejumlah aktifitas metabolik yang berbeda, yang diperlukan untuk menunjang kehidupan (Lehninger, 1990).

 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 diperoleh (Lehninger, 1997).

Menurut Poedjiadi (1994), Faktor–faktor yang mempengaruhi kerja enzim yaitu:

1.        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.

2.        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.

3.        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.

4.        Pengaruh pH (Derajat keasaman)

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.

5.        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.

Suatu enzim memiliki suatu ciri yang khas, yaitu pH yang menyebabkan aktifitas maksimum. Profil akifitas pH enzim menggambarkan pH pada saat gugus pemberi atau penerima proton yang penting pada sisi katalitik enzim berada dalam tingkat ionisasi yang diinginkan. pH optimum enzim tidak perlu sama dengan pH lingkungan normalnya, dengan pH yang mungkin sedikit berada diatas atau di bawah pH optimum. Aktifitas katalitik enzim di dalam sel mungkin diatur sebagian oleh perubahan pada pH medium lingkungan (Winarno, 1992).

Diketahui bahwa volume enzim yang paling efektif untuk mengubah karbohidrat menjadi glukosa dengan bahan slurry umbi gadung adalah 0,6% (v/v) dalam waktu 72 jam. Hal ini sesuai dengan Risnoyatiningsih (2011), semakin besar volume enzim yang ditambahkan maka semakin besar konversi yang diperoleh. Hal ini disebabkan lama waktu reaksi semakin besar konversi yang diperoleh sehingga kontak antara substrat (Cahyani, 2013).

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Bahan Percobaan

Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah larutan kanji 1 %, saliva encer (1 : 9), NaCl 0,1 M, asam asetat, larutan buffer (pH 8,0; 7,4; 7; 6,8; 6,4; 6,2; 6,0 dan 5,4), iodin 0,01 M, akuades dan tissue roll.

3.2 Alat Percobaan

Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah tabung reaksi, rak tabung, gelas ukur 10 mL, inkubator, pipet tetes, pipet skala 1 mL, stopwatch, sikat tabung dan gegep.

3. 3 Prosedur percobaan

Saliva sebanyak 1 mL diencerkan dengan 9 mL akuades. 7 buah tabung reaksi disiapkan dan masing-masing diisi dengan 5 mL larutan buffer      berturut-turut pH 8; 7,4; 7; 6,8; 6,4; 6,2; 6,0;  dan 5,4. Kemudian ke dalam larutan buffer ini ditambahkan 2 mL larutan kanji 1 %, 1 mL NaCl 0,1 M. Tabung yang berisi larutan pH 8 dan pH 7,4 diasamkan dengan 5 tetes asam asetat. Dimasukkan semua tabung ke dalam inkubator selama ± 5 menit. Setelah itu, semua tabung ditambahkan ± 10 tetes iodin, kemudian ditambahkan 1 mL saliva encer (1 : 9). Setelah itu, semua tabung dimasukkan ke dalam inkubator. Kemudian diperhatikan perubahan warna yang terjadi tiap interval 5 menit. Dicatat perubahan dan waktu yang dibutuhkan. Selanjutnya dibuat grafik pH versus kebalikan waktu (1/t) dan dari grafik tersebut ditentukan pH optimumnya.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

4.1.1 Tabel Pengaruh pH terhadap Aktivitas Enzim Amilase

Waktu (menit)	Warna
	pH 8,0	pH 7,4	pH 7,0	pH 6,8	pH 6,2	pH 6,0	pH 5,4
5	+ + +	+ + +	+ + +	+ + + +	+ + + +	+ + + +	+ + + +
10	+ +	+ + +	+ + +	+ + +	+ + + +	+ + + +	+ + + +
15	+ +	+ +	+ + +	+ + +	+ + + +	+ + + +	+ + + +
20	+	+ +	+ + +	+ + +	+ + + +	+ + +	+ + +
25	+	+ +	+ + +	+ +	+ + + +	+ + +	+ + +
30	+	+ +	+ +	+ +	+ + +	+ + +	+ + +

Keterangan : 

+ + + +             :  biru tua

+ + +                :  biru

+ +                    :  biru muda

+                       :  bening

4.1.2 Tabel Pengaruh pH Terhadap Kebalikan Waktu (1/t)

pH	Waktu (t) (Menit)	1/t (Menit)
8,0	20	0,05
7,4	15	0,06
7,0	30	0,03
6,8	25	0,04
6,2	30	0,03
6,0	20	0,05
5,4	20	0,05

4.1.3 Grafik Pengaruh pH Vs Kebalikan Waktu

4.2  Reaksi

 

4.3 Pembahasan

Pada percobaan ini, akan ditentukan pH optimum dari enzim amilase. Masing-masing tabung reaksi diisi dengan larutan buffer fosfat pada pH yang berbeda-beda yaitu 8; 7,4; 7; 6,8; 6,2; 6,0; dan 5,4. Digunakan beberapa macam pH yang berbeda-beda agar dapat ditentukan pada pH berapa enzim bekerja dengan baik (pH Optimum). Tabung reaksi yang berisi larutan buffer dengan pH berbeda-beda ditambahkan larutan albumin, larutan NaCl 0,1 M dan saliva encer yang merupakan enzim amilase. Penambahan NaCl bertujuan sebagai pengaktif kerja enzim dan pati atau amilum dimana pati ini merupakan substrat yang akan bereaksi dengan iodium membentuk kompleks biru. Saliva yang merupakan enzim amilase akan menghidrolisis pati menjadi dekstrin kemudian maltosa (disakarida) dan terhidrolisis lagi menjadi 2 molekul glukosa secara enzimatis. Pada tabung reaksi yang berisi larutan buffer dengan pH 8 dan pH 7,4 ditambahkan asam asetat (CH₃COOH) dengan tujuan untuk mengasamkan larutan tersebut karena enzim tidak dapat bekerja pada pH basa. Selanjutnya ke dalam tabung-tabung ini ditambahkan dengan larutan iodium sebagai indikator yang akan bereaksi dengan amilum membentuk kompleks biru keunguan yang ditandai dengan perubahan warna dari bening menjadi biru.

Tabung yang berisi larutan tersebut ditempatkan pada inkubator bersuhu 38 °C selama 30 menit dan pengamatan dilakukan pada tiap interval waktu 5 menit. Dari pengamatan terlihat bahwa yang mengalami perubahan warna yang cepat yaitu pH 7 dan 7,4 kemudian disusul oleh pH 8,0; 6,8; dan 6,2. Perubahan warna pH 7 dan 7,4 dari warna biru paling pekat sekali menjadi biru pekat sekali, biru muda kemudian bening pada menit ke-30.

Berdasarkan grafik yang diperoleh, terlihat bahwa pH optimum dari enzim amilase adalah pada pH 6,8. Tentunya hal ini sesuai dengan teori dimana pH optimum suatu enzim agar dapat bekerja dengan baik yakni berkisar antara 5,4-7,2.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa pH optimum untuk enzim amilase adalah pH 5,8 dan 5,4, sedangkan sesuai teori adalah dengan pH 5,4 – 7,4.

5.2 Saran

Sebaiknya larutan yang mulai kurang di laboratoirum ditambah agar praktikan tidak kesulitan dalam praktikum, serta sebaiknya peralatan yang ada di laoratorium lebih dilengkapi dan diperbanyak.

DAFTAR PUSTAKA

Cahyani A., 2013, Pengaruh Volume Enzim Terhadap Kadar Alkohol dan Nilai Kalor Dari Bioetanol Berbahan Baku Umbi Gadung (Dioscorea hipsida Dennst), 3 (1); 61-66. Makassar.

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

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

Winarno, F.,G., dan Fardiaz., 1992, Biofermentasi dan Biosintesa Protein, Penerbit Angkasa, Bandung.

LAMPIRAN I

BAGAN KERJA

 

-          Diencerkan 1 mL saliva dengan mencampurkannya dengan 9 mL aquades.

-          Disiapkan 7 tabung reaksi, masing-masing tabung diisi larutan buffer berturut-turut 8,0 ; 7,4 ; 7,0 ; 6,8 ; 6,0 ; 5,8; 5,4.

-          Tambahkan 2 mL larutan amilum 1%,dan1 mL N_aCl 0,1 M kedalam tabung.

-          Tabung yang berisi larutan pH 8,0 dan pH 7,4 diasamkan dengan 2 tetes asam asetat sebelum penambahan iodine, untuk mengurangi kebasaannya.

-          Dimasukkan ke dalam inkubator dengansuhu 38 ^oCselama 5 menit.

-          Ditambahkan iodine sebanyak 10 tetes, foto sebagai waktu awal (0 menit).

-          Ditambahkan 1 mL saliva encer kedalam semua tabung.

-          Jalankan stopwatch, masukkan kedalam incubator.

-         

Hasil

Setiap interval 5 menit, diamati perubahan warna yang terjadi sampai menjadi bening.

LEMBAR PENGESAHAN

Makassar, 15 Desember 2014

                ASISTEN                                                               PRAKTIKAN

    (SUKMAWATI USMAN)                                    (ASTRID SAFIRA IDHAM)

LAMPIRAN 2

FOTO