LAPORAN BIOKIMIA PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP KEAKTIFAN SUATU ENZIM

LAPORAN PRAKTIKUM

BIOKIMIA

PERCOBAAN VI

PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP KEAKTIFAN SUATU ENZIM

NAMA                                               : ASTRID SAFIRA IDHAM

NIM                                                    : H41113341

KELOMPOK/KELAS                     : IV (EMPAT) / C

HARI/TANGGAL PERCOBAAN : KAMIS / 4 DESEMBER 2014

ASISTEN                                           : NURUL FEBRIANI PUTRI

LABORATORIUM BIOKIMIA

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

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 respirasi, pertumbuhan, perkembangan, kontraksi otot, fotosintesis, pencernaan, fiksasi nitrogen, pembentukan urin, dan lain-lain (Salisbury, 1995).

Enzim adalah sekelompok protein yang berfungsi sebagai katalisator untuk berbagai reaksi kimia dalam sistem biologis. Hampir setiap reaksi kimia di dalam sistem biologis dikatalisis oleh enzim. Sintesis enzim terjadi di dalam sel dan sebagian besar enzim dapat diekstraksi dari sel tanpa merusak fungsi dari sel tersebut (Poedjiadi, 1994).

Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan dengan demikian mempercepat proses reaksi. Percepatan terjadi karena enzim menurunkan energi pengaktifan yang dengan sendirinya akan mempermudah terjadinya reaksi. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia (Gunam dkk, 2011).

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

1.2.1        Maksud Percobaan

                    Maksud dilakukannya percobaan ini adalah untuk memahami dan mempelajari pengaruh temperatur terhadap aktivitas kerja enzim.

1.2.2        Tujuan Percobaan

                    Tujuan percobaan kali ini adalah untuk mengetahui suhu optimum dari aktivitas enzim amilase yang terdapat dalam saliva.

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

2.1 Enzim

Enzim adalah satu atau beberapa gugus polipeptida (protein) yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia. Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan dengan demikian mempercepat proses reaksi. Percepatan terjadi karena enzim menurunkan energi pengaktifan yang dengan sendirinya akan mempermudah terjadinya reaksi. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, 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 perombakan pati menjadi glukosa (Gunam dkk, 2011).

Fungsi suatu enzim adalah sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi di dalam maupun di luar sel. Suatu enzim dapat mempercepat reaksi 10⁸ sampai 10¹¹ kali lebih cepat daripada apabila reaksi tersebut dilakukan tanpa katalis. Jadi enzim dapat berfungsi sebagai katalis yang sangat efisien, disamping itu mempunyai derajat kekhasan yang sangat tinggi. Seperti juga katalis lainnya, maka enzim dapat menurunkan energi aktivasi suatu reaksi kimia. Reaksi kimia ada yang membutuhkan energi (endergonik) dan ada pula yang menghasilkan energi atau mengeluarkan energi (eksergonik). Dengan adanya katalis atau enzim, harga energi aktivasi diperkecil atau diturunkan. Dengan demikian akan dapat memudahkan atau mempercepat terjadinya suatu  reaksi (Poedjiadi, 1994).

Enzim mempunyai sifat-sifat sebagai berikut (Salisbury, 1995):

b.  Termolabil, mudah rusak, bila dipanasi lebih dari suhu 60 ºC, karena
enzim tersusun dari protein yang mempunyai sifat thermolabil.

c.  Merupakan senyawa protein sehingga sifat protein tetap melekat
pada enzim.

d.  Dibutuhkan dalam jumlah sedikit, sebagai biokatalisator, reaksinya
sangat cepat dan dapat digunakan berulang-ulang.

e.  Bekerjanya ada yang di dalam sel (endoenzim) dan di luar sel
(ektoenzim), contoh ektoenzim: amilase, maltase.

lipase

f.  Umumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah, meskipun ada
juga yang mengkatalisis reaksi dua arah, contoh : lipase, mengkatalisis pembentukan dan penguraian lemak.

Lemak + H₂O                           Asam lemak + Gliserol

g.  Bekerjanya spesifik; enzim bersifat spesifik, karena bagian yang aktif
(permukaan tempat melekatnya substrat) hanya setangkup dengan  permukaan   substrat tertentu.

h.  Umumnya enzim tak dapat bekerja tanpa adanya suatu zat non
protein tambahan yang disebut kofaktor.

Faktor-faktor lain yang juga dapat mempengaruhi kerja enzim adalah sebagai berikut (Poedjiadi, 1994) :

a.  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.

b. Konsentrasi substrat Hasil eksperimen menunjukkan bahwa dengan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi. Akan tetapi, pada batas tertentu tidak terjadi kecepatan reaksi, walaupun konsentrasi substrat diperbesar.

c. Suhu Oleh karena reaksi kimia itu dapat dipengaruhi suhu maka reaksi menggunakan katalis enzim dapat dipengaruhi oleh suhu. Di samping itu, karena enzim adalah suatu protein maka kenaikan suhu dapat menyebabkan denaturasi dan bagian aktif enzim akan terganggu sehingga konsentrasi dan kecepatan enzim berkurang.

d. Pengaruh pH Umumnya enzim efektifitas maksimum pada pH optimum, yang lazimnya berkisar antara pH 4,5-8.0. Tetapi ada beberapa enzim yang kisaran pHnya sempit, misalnya peptin yang kisaran pHnya 1,8 dan arginase yang mempunyai pH optimum 10,0. Pada pH yang terlalu tinggi atau terlalu rendah umumnya enzim menjadi non aktif secara irreversibel karena menjadi denaturasi protein.

e. Pengaruh Inhibitor Hambatan atau inhibisi suatu reaksi akan berpengaruh terhadap penggabungan substrat pada bagian aktif yang mengalami hambatan.

Pemanfaatan enzim sebagai katalisator reaksi-reaksi biologi dalam bidang industry pertanian termasuk pangan, farmasi dan kedokteran terbukti memberikan manfaat dan keuntungan yang luar biasa bagi manusia. Teknologi pemanfaatan enzim berkembang dengan sangat pesat dan mendapat prioritas untuk dikembangkan di Indonesia (Gunam dkk, 2011).

2.2 Enzim amilase

            Dalam tubuh manusia terdapat bermacam-macam proses biokimia dan tiap proses menggunakan katalis enzim tertentu. Untuk membedakannya maka setiap enzim diberi nama. Secara umum nama tiap enzim disesuaikan dengan nama substratnya, dengan penambahan “ase” dibelakangnya. Substrat adalah senyawa yang bereaksi dengan bantuan enzim. Sebagai contoh enzim yang menguraikan urea (substrat) dinamakan urease (Poedjiadi, 1994).

            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, 1982).

2.3 Amilum (Pati)

Amilum sebagai polisakarida yang terdapat banyak di alam, yaitu pada sebagian besar tumbuhan. Amilum atau dalam bahasa sehari-hari disebut pati terdapat pada umbi, daun, batang dan biji-bijian. Batang pohon sagu mengandung pati yang setelah dikeluarkan dapat dijadikan bahan makanan rakyat di daerah Maluku. Umbi yang terdapat pada ubi jalar atau akar pada ketela pohon atau singkong mengandung pati yang cukup banyak, sebab ketela pohon tersebut selain dapat digunakan sebagai makanan sumber karbohidrat, juga digunakan sebagai bahan baku dalam pabrik tapioka (Poedjiadi, 1994).

Amilum terdiri atas dua macam polisakarida yang kedua-duanya adalah polimer dari glukosa, yaitu amilosa (kira-kira 20-28 %) dan sisanya amilopektin. Amilum dapat dihidrolisis sempurna dengan menggunakan asam sehingga menghasilkan glukosa. Hidrolisis juga dapat dilakukan dengan bantuan enzim amilase. Dalam ludah dan dalam cairan yang dikeluarkan oleh pankreas terdapat amilase yang bekerja terhadap amilum yang terdapat dalam makanan kita.
Oleh enzim amilase, amilum diubah menjadi maltosa dalam bentuk
 maltosa (Poedjiadi, 1994).

           

BAB III

METODE PERCOBAAN

3. 1 Bahan Percobaan

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

3. 2 Alat Percobaan

Adapun alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini diantaranya ialah tabung reaksi, rak tabung reaksi, gelas ukur 10 mL, inkubator, pipet tetes, pipet skala 1 mL, stopwatch, plat tetes, sikat tabung, kompor listrik, dan gegep.

3. 3 Prosedur Percobaan

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 0,5 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 inkubator (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 dan saliva paa suhu yang sama di campurkan. Pada setiap interval 5 menit, diambil contoh dari masing-masing larutan dan diteteskan pada plat tetes kemudian ditetesi iodin 0,01 M sebanyak 1 tetes. Ulangi setiap interval 5 menit sampai larutan menjadi bening.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1              Hasil pengamatan

4.1.1        Tabel pengaruh temperatur terhadap aktivitas enzim amilase

Waktu (menit)	Warna
	Tabung I ( 0oC)	Tabung II (25 ºC)	Tabung III (38 ºC)	Tabung IV (100 ºC)
5	+ + +	+ + +	+ + +	+ + +
10	+ + +	+ + +	+ + +	+ + +
15	+ + +	+ + +	+ + +	+ +
20	+ +	+ + +	+ +	-
25	+ +	+ + +	-
30	-	+ +
35		-

Keterangan:

+ + +   = Biru tua                                           

+ +       = Biru muda

-           = Bening

4.1.2    Tabel waktu laju perubahan warna terhadap nilai 1/t

Temperatur	Waktu (t)	1/t
0ºC	30	0,03
25 ºC	35	0,02
38 ºC	25	0,04
100 ºC	20	0,05

4.1.3        Grafik

4.2      Reaksi

Reaksi dari percobaan ini adalah :

4.3      Pembahasan

Pada percobaan ini akan ditentukan suhu optimum dari enzim amilase. 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 inkubator (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 dan saliva paa suhu yang sama  di campurkan. Pada interval 5 menit, diambil contoh masing-masing larutan dan diteteskan pada plat tetes kemudian ditetesi iodin 0,01 M sebanyak 1 tetes. Ulangi setiap interval 5 menit sampai larutan menjadi bening.

Berdasarkan tabel pengamatan diperoleh hasil yaitu keempat tabung yang mengalami perubahan warrna menjadi bening yaitu tabung I suhu (0 ^oC) mengalami perubahan menjadi bening pada menit ke 30, tabung II (25 ^oC) mengalami perubahan menjadi bening pada menit ke 35, tabung III (38 ^oC) mengalami perubahan pada menit ke 25, selanjutnya yang terjadi pada tabung IV yang dimasukkan ke dalam penangas air (suhu 100 ^oC) mengalami perubahan warna pada menit ke 20.

Berdasarkan teori dapat diketahui bahwa enzim amilase dapat bekerja secara optimum pada suhu 38-40 ^oC. Kebanyakan enzim tidak menunjukkan kegiatan lagi, jikalau temperatur turun sampai sekitar 0 ^oC, namun enzim-enzim itu tidak binasa. Jika dikembalikan kepada temperatur yang biasa, maka kegiatan enzim pulih kembali seperti sebelum mengalami pendinginan titik beku. Sebaliknya, akibat pemanasan jauh lebih buruk daripada akibat pendinginan. Selain itu, hal ini jika suhu berada di bawah 38 ^oC suhu tersebut dapat menghidrolisis secara lambat, temperatur jika lebih dari 40 ^oC dapat mengalami kerusakan struktur pada suatu larutan.

Pada percobaan ini digunakan perlakuan suhu yang berbeda-beda yaitu pada suhu 0 ^oC, 25 ^oC, 38 ^oC, dan 100 ^oC. Seharusnya pada suhu 0 ^oC aktivitas enzim menurun dengan kata lain sangat lambat hal ini disebabkan karena pada suhu ini enzim membeku sehingga pusat aktif dari enzim tidak bekerja, pada suhu 25 ^oC, enzim dapat bekerja tetapi memerlukan waktu yang sangat lama, kemudian pada suhu 38-40 ^oC kerja amilase untuk menghidrolisis amilum menjadi satuan glukosa menjadi lebih cepat bereaksi, pada suhu 100 ^oC, dari hasil percobaan merupakan uji yang  tercepat bereaksi hal ini dikarenakan suhu pada air yang di panaskan mungkin tidak mencapai 100 ^oC. Oleh karena itu seharusnya larutan ini  tidak bereaksi karena enzim kurang reaktif bahkan sudah mulai rusak karena pada suhu yang sangat tinggi, enzim dapat mengalami denaturasi yang menyebabkan bagian aktif enzim terganggu dengan demikian konsentrasi efektif enzim menjadi berkurang dan kecepatan reaksinya pun menurun.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa suhu optimum untuk enzim amilase adalah 100 ⁰C.

5.2 Saran

5.2.1 Saran untuk Laboratorium

Sebaiknya larutan yang mulai kurang atau habis ditambah agar praktikan tidak kesulitan dalam mengambil larutan dari botol, serta dimohon agar disetiap meja disediakan larutan dan alat yang lengkap agar praktikan tidak perlu lagi ke meja lain untuk mengambil alat atau larutan.    

5.2.2 Saran untuk Percobaan

            Percobaan yang telah dilakukan sudah cukup baik dan praktikan mengerti dalam mengerjakannya, walaupun ada beberapa bagian yang mengalami kesalahan.

5.2.3 Saran untuk Asisten

            Asisten sudah sangat baik dalam mendampingi praktikan, serta sudah sangat jelas dalam memberikan pengarahan tentang percobaan pengaruh suhu terhadap aktivitas suatu enzim

DAFTAR PUSTAKA

Gunam, Ida Bagus Wayan, dkk. 2011, Pengaruh Perlakuan Delignifikasi Dengan

Larutan NaOH dan Konsentrasi Substrat Jerami Padi Terhadap produksi Enzim Selulase Dari Aspergillus niger NRRLA-II264 (online), Jurnal Biologi XIV (1), halaman 55-61, http://ojs.unud.ac.id/index.php/BIO/artic le/download/596/411, diakses pada tanggal 7 Desember 2014, pada pukul 21.00 WITA.

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

Poedjiadi, A., 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Universitas Indonesia Press. Jakarta.

Salisbury, F. dan Ross, C.W., 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid III. Institut Teknologi Bandung. Bandung.

LEMBAR PENGESAHAN

          Makassar, 16 Desember 2014

                     Asisten                                                        Praktikan

 NURUL FEBRIANI PUTRI                      ASTRID SAFIRA IDHAM

 NIM. H31110266                                          NIM. H41113341

Lampiran 2  Foto Hasil Percobaan

        

 

        

 

Lampiran 1. Bagan Kerja Pengaruh Temperatur terhadap Aktivitas Enzim

 

-          4 buah tabung reaksi masing-masing diisi 2,5  mL

-          Masing-masing tabung ditambahkan saliva encer 0,5 mL

-          Tabung I dicelupkan dalam air es, tabung II pada temperatur suhu kamar 25 ⁰C, tabung III pada inkubator 38 ⁰C, dan tabung IV pada penangas air 100 ⁰C

-          Setelah 5 menit, masing-masing tabung ditambahkan 1 tetes saliva encer

-          Pada interval 5 menit, diambil larutan masing-masing tabung dan ditempatkan pada plat tetes yang berisi iodin 0,01 M

-         

Hasil

Tentukan kecepatan penguraian pada masing-masing contoh

 

-          4 buah tabung reaksi diisi dengan saliva encer 1 mL

-          Tabung I dicelupkan dalam air es, tabung II pada temperatur suhu kamar 25 ⁰C, tabung III pada inkubator 38 ⁰C, dan tabung IV pada penangas air 100 ⁰C

-          Setelah 5 menit, masing-masing tabung ditambahkan 1 tetes saliva encer

-          Pada interval 5 menit, diambil contoh dari masing-masing tabung dan dites pada plat tetes, dan ditetesi dengan
iodin 0,01 M sebanyak 1 tetes

-         

Hasil

Tentukan kecepatan penguraian pada masing-masing contoh.