LP BIOKIMIA PENGERUH TEMPERATUR TERHADAP AKTIVITAS ENZIM

LAPORAN PRAKTIKUM

BIOKIMIA

PERCOBAAN VI

PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP KEAKTIFAN SUATU ENZIM

NAMA                                               : SOPHIA MARCELINA YANSIP

NIM                                                   : H411 13 701

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

Pati adalah polisakarida yang merupakan kelompok utama penyimpanan karbohidrat yang digunakan sebagai sumber makanan atau energi. Pada hewan tingkat tinggi, glukosa adalah komponen yang paling penting dan glukosa merupakan karbohidrat sederhana yang paling banyak diperlukan dalam tubuh manusia (Natsir dkk, 2014).

Suatu bagian yang sangat kecil dari suatu molekul besar adalah protein enzim yang berperan mengkatalisis suatu reaksi. Bagian kecil ini disebut bagian aktif (active site) enzim. Aktifitas katalitik enzim juga ditentukan oleh struktur tiga dimensi molekul enzim tersebut (pNatsir, 2014).

Suatu molekul substrat berkaitan dengan bagian aktif enzim melalui suatu mekanisme khusus dan selektif dalam hubungan yang disebut Lock and Key. Sebagai contoh adalah enzim Aspartase, termasuk enzim yang mempunyai kekhususan yang tinggi (Natsir, 2014).

              COOH                                                           COOH

      H – C                                                                    CH₂

                        + NH₃              Aspartase

                   H – C                                                             H - C – NH₂

                          COOH                                                          COOH           

                        Fumarat                                                           Aspartat

Kerja enzim ini dipengaruhi oleh beberapa faktor  seperti,  pH,  inhibitor  dan lain-lain (Natsir, 2014).

1.2  Maksud dan Tujuan Percobaan

1.2.1        Maksud Percobaan

Maksud dilakukannya percobaan ini adalah untuk memahami dan memperlajari pengaruh temperature pada aktivitas kerja enzim.

1.2.2        Tujuan Percobaan

Tujuan percobaan yaitu untuk menentukan suhu optimum dari 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 protein yang mengkatalisis reaksi biokimia. Enzim biasanya terdapat dalam konsentrasi yang sangat rendah di dalam sel, dalam hal ini mereka meningkatkan laju reaksi tanpa mengubah posisi kesetimbangan. Laju reaksi ke depan maupun reaksi kebalikan ditingkatkan oleh faktor yang sama. Faktor ini biasanya sekitar 10³ - 10¹² (Ngili, 2013).

            Banyak enzim yang dimurnikan dari berbagai sumber, tetapi yang pertama kali mengkristalkan enzim adalah J.B. Sumner. Enzim yang dikristalkan ini berasal dari jack beans. Untuk hasil yang memakan waktu 6 tahun penelitian ini (1924-1930), Sumner mendapatkan hadiah Nobel pada tahun 1946. Pekerjaannya didemonstrasikan sekali saja meskipun enzim-enzim merupakan kesatuan kimia yang berbeda (Ngili, 2013).

            Terdapat lebih dari 2.500 macam reaksi biokimia dengan enzim spesifik yang membantu peningkatan laju reaksi. Spesies organism yang berbeda memproduksi variasi struktur enzim yang berbeda pula, sehingga jumlah macam protein enzim dalam seluruh sistem biologis adalah lebih dari 10⁶. Setiap enzim dikarakterisasi oleh spesifitas substrat kimia (reaktan) serta molekul lain yang mengatur aktivitasnya. Molekul lain ini disebut efektor, yang bisa merupakan aktivator, inhibitor, atau keduanya. Dalam enzim yang yang lebih kompleks, satu senyawa bisa memiliki salah satu efek, yang tergantung pada kondisi fisik atau kimia lainnya.  Enzim berukuran mulai dari kompleks  subunit  banyak   yang besar  (disebut  enzim  multimer,  M_r  =  10⁶)  sampai  bentuk  subunit  tunggal yang kecil (Ngili, 2013).

2.2 Enzim Amilase

            Enzim α–amilase adalah  enzim  yang  berfungsi  untuk  memecah  ikatan α – 1,4 glikosida dari molekul pati menjadi maltosa. α–amilase merupakan salah satu enzim ekstraseluler komersial yang mempunyai nilai ekonomis yang tinggi, sehingga banyak digunakan dalam berbagai bidang industri seperti industri pati, roti, alkohol, kertas, tekstil, gula, dan industri detergen. Enzim α–amilase merupakan enzim ekstraseluler sehingga dalam proses isolasinya tidak memerlukan pemecahan sel (Sebayang, 2005).

            pH optimum enzim amilase bekerja adalah 6,0. pH berhubungan dengan struktur enzim yang terdiri dari asam-asam amino. Perubahan pH dalam suatu larutan menunjukkan perubahan-perubahan jumlah ion H+ yang ada dalam larutan. Jumlah ion yang ada akan mempengaruhi struktur enzim yang terdiri dari asam-asam amino, terutama pada ikatan hidrogennya karena aktivitas enzim berkaitan erat dengan strukturnya maka perubahan struktur akan menyebabkan perubahan-perubahan aktivitas enzim. Sedangkan pada pH optimum jumlah ion H+ tidak mempengaruhi konformasi enzim sehingga konformasi substrat sama dengan konformasi enzim. Hal ini menyebabkan interaksi antara enzim dan substrat  meningkat,  sedangkan  pada  pH  optimum  aktivitas  enzim  paling  tinggi (Sebayang, 2005).

            Suhu optimum enzim α-amilase adalah 60ºC, kenaikan suhu menyebabkan aktivitas enzim meningkat sampai mencapai suhu optimum. Setelah mencapai kondisi optimum terlihat bahwa aktivitas enzim menurun. Terjadinya penurunan aktivitas ini diperkirakan karena pada suhu tinggi struktur tertier enzim yang terdiri dari ikatan bukan kovalen atau elektrostatik, ikatan hidrogen, ikatan disulfida dan ikatan hidrofobik bila menyerap energi tinggi akan terjadi pemutusan dan mengakibatkan terjadinya pembukaan struktur tertier dan kuartener yang menyebabkan konformasi enzim berubah dan menyebabkan aktivitasnya menurun (Sebayang, 2005).

2.3 Pati (Amilum)

            Pati merupakan polisakarida yang melimpah setelah selulosa. Berfungsi sebagai penyimpanan energy. Pati banyak terdapat pada padi-padian, kentang, jagung dan lain-lain. Pati dapat dipisahkan menjadi dua komponen utama berdasarkan kelarutan bila dibubur dalam air panas. Sekitar 20 % pati adalah amilosa (larut) dan 80% adalah amilopektin (tidak larut) (Natsir dkk, 2014).

            Amilosa adalah polimer 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 α pada setiap unit glukosa. Kumparan yang 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 pembentukkan kompleks tersebut. Hidrolisis lengkap dari amilosa hanya menghasilkan D-glukosa, hidrolisis parsial menghasilkan maltosa sebagai satu-satunya disakarida (Natsir dkk, 2014).

            Amilopektin adalah suatu polisakarida yang jauh lebih besar daripada amilosa, mengandung kurang lebih 1000 satuan glukosa per molekul. Sebagaimana rantai amilosa, amilopektin pun memiliki rantai utama yang terdiri dari rantai glukosa dengan ikatan 1,4-α-D-glikosida. Perbedaan antara amilosa dengan amilopektin adalah amilopektin memiliki percabangan. Setiap percabangan memiliki kira-kira 24-30 unit glukosa ikatan pada titik percabangan adalah 1,6-α-glikosida (Natsir dkk, 2014).

Pati  tidak  larut  dalam  air  dan  dalam analisis pati, memberikan warna biru dengan iodium. Hasil  hidrolisis  pati/amilum  adalah glukosa. Hidrolisis  pati  akan  terjadi  pada pemanasan  dengan  asam  encer  dimana berturut-turut  akan  dibentuk  amilosa  yang memberi  warna  biru  dengan  iodium, amilopektin  yang  memberi  warna  merah dengan  iodium.  Pati sagu  disebut  juga poliglukosa,  karena  unit  monomernya glukosa. Kadar  pati  merupakan  banyaknya  pati yang  terkandung  dalam  bahan  kering  yang dinyatakan  dalam persen. (Manatar dkk, 2012).

            Penambahan  iodium  akan  terbentuk kompleks pati dan iodium kompleks ini dapat mengendap  yang  kemudian  dapat  ditentukan dengan  mengukur konsentrasi  warna  biru yang  terbentuk  dengan  menggunakan spektrofotometer.

Metode  ini  digunakan  untuk memisahkan  amilum  atau  pati  yang terkandung  dalam  larutan  tersebut. Reaksi positifnya ditandai dengan adanya perubahan warna  menjadi  biru. Warna  biru  yang dihasilkan  diperkirakan  adalah  hasil  dari ikatan kompleks antara amilum  dengan iodin. Sewaktu  amilum  yang  telah  ditetesi  iodin kemudian dipanaskan, warna yang dihasilkan sebagai  hasil  dari  reaksi  yang  positif  akan menghilang.Sewaktu  didinginkan  warna  biru  akan muncul kembali. Kedaaan pohon suatu sampel sangat berhubungan dengan kandungan pati yang dihasilkan sampel pohon tersebut (Manatar dkk, 2012).

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Bahan Percobaan

            Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah  saliva  encer, iodin  0,01 M dan larutan amilum 1 %.

3.2 Alat Percobaan

            Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah tabung reaksi, pipet tetes, rak tabung, inkubator, gelas kimia, penangas air dan plat tetes.

3.3 Prosedur Percobaan

            Disiapkan 4 buah tabung reaksi dan masing-masing diisi dengan 2,5 ml larutan pati (amilum) 1 %. Kemudian disiapkan pula 4 buah 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 da 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 incubator (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 dicampur dengan larutan 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. Ketika larutan menjadi bening maka saat itulah merupakan titik keaktifan suatu enzim.

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 (25ºC)	Tabung III (38ºC)	Tabung IV (100ºC)
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

                                                                                              

                            

4.2 Grafik  Hubungan Antara Temperatur dan 1/t

Aktivitas Enzim Amilase

1/t (Menit)

            0.05

            0.04

            0.03

            0,02

                                                                                                   

                                0              25        38        100     

                                                Temperatur (^oC)

Keterangan :

                                     Aktivitas Enzim Amilase

4.3 Reaksi

4.4 Pembahasan

             Berdasarkan hasil percobaan yang tercantum pada tabel pengamatan, dapat terlihat bahwa tabung I yang dimasukkan  ke  dalam  air  es  dengan  suhu (0 ºC), ketika diberi 1 tetes larutannya pada plat tetes yang berisi larutan iodin larutan iodine berwarna biru tua sejak 5 menit pertama hingga menit ke 15, berwarna biru muda pada menit ke 20 hingga menit ke 25 dan berwarna bening pada menit ke 30. Tabung II yang pada suhu kamar (25 ºC), ketika ditetesi larutannya pada plat tetes yang berisi larutan iodin berwarna biru tua sejak 5 menit pertama hingga menit ke 25, biru muda pada menit ke 30 dan berwarna bening pada menit ke 35. Pada tabung III yang dimasukkan dalam inkubator dengan suhu 38 ºC, ketika larutan pada tabung III ini ditetesi pada larutan iodine berwarna biru tua pada 5 menit pertama hingga menit ke 15, berwarna biru muda pada menit ke 20 dan berwarna bening pada menit ke 25. Pada tabung IV yang dipanasakan dengan suhu 100 ºC, ketika ditetesi larutan tersebut pada larutan iodin berwana biru tua pada menit  pertama, biru muda pada menit ke 10 dan berwarna bening pada menit ke 5.

            Perlakuan yang dilakukan pada berbagai suhu yang telah ditentukan masing-masing agar dapat diketahui pada suhu berapa (suhu optimum) enzim amilase bekerja dengan baik. Menurut teori, enzim amilase bekerja pada suhu optimum 30-40 ºC, enzim tidak akan bekerja pada suhu dibawah 0 ºC dan diatas suhu tersebut enzim akan mengalami kerusakan

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

.5.1 Kesimpulan

            Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa enzim amilase yang bekerja secara optimum pada suhu 100 ºC.

5.2 Saran

5.2.1 Saran untuk Laboratorium

Sebaiknya laboratorium menyediakan bahan yang cukup.

5.2.2 Saran untuk Percobaan

            Sebaiknya percobaan dilakukan lebih awal agar cepat terselesaikan.

5.2.3 Saran untuk Asisten

            Sebaiknya asisten menjelaskan cara membuat kurva yang  baik dan benar.

           

DAFTAR PUSTAKA

Manatar, Jardewig, E., Pontoh,  Julius,  Runtuwene,  Max,  R.,  J.,  2012,  Analisis

Kandungan Pati Dalam Batang Tanaman Aren (Arenga pinnata), Jurnal Ilmiah Sains, 12 (2) : halaman 1-4, FMIPA Universitas Sam Ratulangi, Manado.

Natsir, Hasnah, 2014,   Kimia   Organik,   UPT   MKU   Universitas   Hasanuddin,

Makassar.

Natsir, Hasnah, 2014, Penuntun dan Laporan Praktikum Biokimia, Universitas

            Hasanuddin, Makassar.

Ngili, Yohanis, 2013, Biokimia Dasar Edisi Revisi, Rekayasa Sains, Bandung.

Sebayang,  Firman,  2005, QWIsolasi dan Pengujian  Aktivitas  Enzim  α-Amilase 

Dari Aspergillus  Niger  dengan  Menggunakan  Media  Campuran  Onggok dan Dedak, Jurnal Komunikasi Penelitian, 17 (5) : halaman 1, 3 dan 4, Departemen FMIPA USU, Sumatera Utara.