ENZIM
Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Biokimia Dosen Pengampu : 1. Asranty Mas’ud, M.Pd. 2. Epa Fauziah, M.Si. Asisten Praktikum: Rita Nurfitriani
Oleh :
Nama/ Nim : Lusi Siti Rahayu (1152060054) Kelompok : 4 Kelas
: B/V
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI JURUSAN PENDIDIKAN MIPA FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG 2017
ENZIM
Lusi Siti Rahayu Program Studi Pendidikan Biologi, Jurusan Pendidikan Mipa Fakultas Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung 2017 Jl. A. H. Nasution No. 105 Bandung
[email protected]
A. DASAR TEORI Enzim dalam aktivitasnya bekerja secara spesifik terhadap substrat yang akan dikatalisisnya. Contohnya enzim yang bekerja untuk mendegradasi amilum adalah amilase. Enzim ini terdapat banyak pada saliva, sedangkan makanan yang akan dikunyah lama akan terasa manis karena senyawa polisakarid akan terurai menjadi monosakarida (Melia, 2012: 32). Enzim memegang peranan penting dalam berbagai reaksi dalam sel. Sebagai protein, enzim diproduksi akan digunakan oleh sel hidup untuk mengkatalis reaksi seperti konversi energi dan metabolisme pertahanan sel. Enzim amilase mempunyai kemampuan untuk memecah molekul-molekul pati dan glikogen. Molekul pati yang merupakan polimer dari alpa-D-glikopiranosa akan dipecah oleh enzim pada ikatan alfa-1,4 dan alfa 1,6 glikosida (Hartati, 2017: 21). Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor terutama adalah substrat, suhu, keasaman, 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 dan keasaman yang sesuai, enzim tidak dapat
bekerja secara optimal atau stuktural akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga dipengaruhi molekul lain (Hafiz, 2003: 83). Keja enzim juga dapat dipengaruhi oleh inhibitor. Inhibitor adalah molekul yang dapat menghambat kerja enzim sehingga dapat menurunkan laju reaksi katalisator oleh enzim. Inhibitor enzim terdiri dari 2 jenis yaitu inhibitor kompetitif dan inhibitor non kompetitif. Inhibitor kompetitif menghambat kerja enzim dengan memberikan langsung sisi aktif enzim sehingga substrat tidak bisa berikatan dengan sisi alosterik, namun karena enzim bersifat fleksibel saat inhibitor berikatan dengan sisi alosterik, sisi aktif enzim ikut berubah sehingga substrat pun tidak dapat berikatan dengan sisi aktif enzim dan reaksi juga tidak dapat berlangsung (Hartati, 2017: 22). Produksi enzim amilase dapat menggunakan berbagai sumber karbon. Contohnya sumber karbon yang murah adalah sekam, molase, tepung jagung, limbah tapioka dan sebagainya. Jika digunakan limbah sebagi substrat, maka limbah tidak dapat diperkaya nurtisinya untuk mengoptimalkan produksi enzim. Sumber karbon yang dapat digunakan antara lain pati, sukrosa, laktosa, maltosa, dekstyrosa, fruktosa dan glukosa. Sumber nitrogen sebagai suplemen antara lain pepton, tripton, ekstrak daging, ekstrak khamir, ammonium sulfat, tepung kedelai, urea, dan natrium nitrat (Pujiyanti, 2007: 125). Suatu enzim bekerja secara khas terdapat suatu substrat tertentu. Kekhasan inilah ciri suatu enzim. Ini sangat berbeda dengan katalis lain (bukan enzim), yang dapat bekerja terhadap berbagai reaksi. Fungsi suatu enzim adalah sebagai katalis untuk proses biokimia terjadi di dalam sel maupun di luar sel. Suatu enzim dapat mempercepat reaksi 108 sampai 1011 kali lebih cepat dari pada apabila reaksi tersebut dilakukan tanpa katalis. Jadi enzim dapat berfungsi sebagai katalis yang sangat efisien, disamping itu mempunyai derajat kekhasan yang tinggi, seperti juga katalis lainnya. Maka enzim dapat mengeluarkan energi aktivitas suatu reaksi kimia. Reaksi kimia ada yang membutuhkan energi (energi endorgani), dan ada pula yang menghasilkan energi atau mengeluarkan energi (eksogenik) (Poedjadi, 2005:120).
Enzim adalah proses metabolisme berperan sebagai biokatalis dalam setiap reaksi metabolisme yang terjadi pada mahluk hidup. Dalam aktivitas enzim ini dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti konsentrasi, suhu maupun pH. Pada kondisi yang sesuai enzim ini dapat bekarja secara optimal dalam reaksi katabolisme maupun anabolisme (Melia, 2012: 32). Dalam mempelajari enzim dikenal beberapa istilah diantaranya holoenzim, apoenzim, kofaktor, gugus prostetik, koenzim dan substrat. Apoenzim adalah suatu enzim yang seluruhnya terdiri dari protein, sedangkan holoenzim adalah enzim yang mengandung gugus protein dan gugus nonprotein. Gugus yang bukan protein tadi dikenal dengan istilah kofaktor. Pada kofaktor ada yang terikat kuat pada protein dan sukar terurai dalam larutan yang disebut gugus prostetik dan ada pula yang tidak terikat kuat pada protein dan sukar terurai dalam larutan yang disebut gugus prostetik dan ada pula yang tidak terikat kuat pada protein sehingga mudah terurai yang disebut koenzim. Baik gugus prostetik maupun koenzim, keduanya merupakan bagian yang memungkinkan enzim yang bekerja pada substrat. Substrat merupakan zat-zat yang dirubah atau direaksikan oleh enzim (Poedjadi, 2005: 132). Fungsi enzim sebagai katalis untuk reaksi kimia dapat terjadi baik di dalam maupun di luar sel. Suatu enzim bekerja secara khas terhadap suatu substrat tertentu. Suatu enzim dapat mempercepat reaksi 108 sampai 1011 kali lebih cepat dari pada apabila reaksi tersebut dilakukan tanpa katalis. Enzim bekerja sebagai katalis dengan cara menurunkan energi (Tami, 2009:20). B. TUJUAN Tujuan dalam praktikum ini adalah agar mampu mengetahui kecepatan katalis suatu enzim, mengetahui pengaruh suhu, pH, dan konsentrasi substrat terhadap aktivitas enzim. C. METODE KERJA 1. Waktu dan Tempat Waktu praktikum pada hari rabu, 25 Oktober 2017 pukul 12.30 – 14.30, tempat di Laboratorium Biologi Umum UIN Sunan Gunung Djati Bandung. 2.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada praktikum kali ini adalah tabung reaksi, rak tabung, penjepit, pipet tetes, kaki tiga, spirtus, gelas tabung, kertas lebel, lumbung alu. Sedangkan bahan yang digunakan saya dalam percobaan ini yaitu: hati ayam, larutan H2O2, larutan HCL, larutan NaOH, es batu, aquades dan obat nyamuk.
3. Cara Kerja Mempersiapkan bahan uji (hati ayam) terlebih dahulu sebanyak 2 ml yang sudah ditumbuk, kemudian masukan ke dalam tabung reaksi dengan memasukkan masing-masing ke dalam 5 tabung reaksi dengan perlakuan: a. Uji A (Pada Tabung A) memasukkan bahan uji 2 ml, kemudian menambahkan 10 tetes larutan H2O2 (hidrogen peroksida), kemudian mengamati gelembung dan bara apinya. b. Uji B (Pada Tabung B) memasukkan bahan uji 2 ml, kemudian menambahkan 5 tetes larutan HCL dan 5 tetes larutan H2O2 (hidrogen peroksida), kemudian mengamati gelembung dan bara apinya. c. Uji C (Pada Tabung C) memasukkan bahan uji 2 ml, kemudian menambahkan 5 tetes larutan NaOH dan 5 tetes larutan H 2O2 (hidrogen peroksida), kemudian mengamati gelembung dan bara apinya. d. Uji D (Pada Tabung D) bahan uji 2 ml didinginkan (memasukkan ke dalam gelas kimia berisi es batu selama 5 menit), kemudian menambahkan 5 tetes larutan H2O2 kemudian mengamati gelembung dan bara apinya. e. Uji E (Pada Tabung E) bahan uji 2 ml dipanaskan (dengan pembakaran spirtus selama 3 menit), kemudian menambahkan 5 tetes larutan H 2O2 kemudian mengamati gelembung dan bara apinya. Untuk mengetahui nyala bara api dengan cara memanaskan obat nyamuk terlebih dahulu, tunggu kemudian masukkan ke dalam tabung reaksi, mengamati bara apinya ketika dimasukkan ke dalam tabung reaksi masih nyala atau langsung padam.
D. HASIL PENGAMATAN Enzim adalah katalis yang terbuat dari protein dan dihasilkan oleh sel. Enzim mempunyai sifat spesifik yaitu hanya mengkatalisis reaksi kimia tertentu. Sebagai contoh enzim katalase yang hanya menguraikan H 2O2 menjadi H2O dan O2 (2H2O2 → 2H2O + O 2). Enzim katalase dihasilkan di bagian mikro tepatnya peroksisom. Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan hati ayam, karena banyak mengandung enzim katalase yang dapat mengubah H2O2 menjadi H2O dan O2 yang tidak berbahaya bagi tubuh. H2O2 berbahaya bagi tubuh karena bersifat korosif dan mengandung bahan-bahan anorganik yang tidak dibutuhkan bagi tubuh, hidrogen peroksida tidak berwarna, berbentuk cair, dan memiliki bau yang menyengat khas. Reaksi kimia yang terjadi pada ekstrak pada saat diberi perlakuan. Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor terutama adalah substrat, suhu, keasaman, 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 dan keasaman yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau stuktural akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga dipengaruhi molekul lain. Pada praktikum mengenai enzim pada tabung reaksi A, hati ayam ditambah larutan H2O2 (hidrogen peroksida) terjadi gelembung-gelembung udara yang banyak. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase yang terdapat pada hati telah terjadi reaksi H 2O2 menjadi H2O (air) yang terlihat pada lapisan di atas hati ayam pada tabung reaksi. Sedangkan pada saat dimasukkan bara api obat nyamuk, timbul nyala api. Hal ini membuktikan bahawa H2O2 juga diuraikan menjadi oksigen (O2). Hal ini dapat dilihat melalui gelembung udara yang dihasilkan, gelembung tersebut terdapat gas O 2, sehingga pada saat dimasukkan bara api obat nyamuk, menyebabkan bara api tersebut menyala. Pada tabung reaksi B, hati ayam ditambah larutan HCL dan H 2O2 (hidrogen peroksida). Penambahan HCL disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan asam. Kemudian ditambah H2O2 ternyata hanya sedikit sekali terbentuk gelembung (satu atau dua gelembung) dan pada saat dimasukkan bara api obat nyamuk, tidak timbul nyala api. Hal ini menunjukkan bahwa enzi katalase tidak dapat bekerja pada kondisi terlalu asam.
Pada tabung reaksi C, hati ayam ditambah larutan NaOH dan H2O2 (hidrogen peroksida), Penambahan NaOH disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan basa. Kemudian ditambah H2O2 ternyata terbentuk gelembung udara yang sedang. saat dimasukkan bara api obat nyamuk, nyala api redup. Hal ini menunjukkan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja secara optimal pada kondisi terlalu basa. Pada tabung reaksi D, hati ayam pada tabung reaksi dimasukkan ke dalam es kemudian ditambah larutan H2O2 (hidrogen peroksida) ternyata terbentuk gelembung udara yang sedang, saat dimasukkan bara api obat nyamuk, nyala api redup. Hal tersebut karena salah satu faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase adalah suhu. Pada suhu rendah reaksi kimia berlangsung lambat. Pada tabung reaksi E, hati ayam pada tabung reaksi dididihkan kemudian ditambah larutan H2O2 (hidrogen peroksida) ternyata tidak terbentuk gelembung udara, saat dimasukkan bara api obat nyamuk, tidak timbul nyala api. Hal ini disebabkan karena protein di dalam enzim katalase yang terdapat di hati ayam telah rusak sehingga tidak dapat menguraikan H2O2 menjadi H2O dan O2. 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.
E.
KESIMPULAN Pada praktikum mengenai enzim, dari hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa ati ayam yang menghasilkan gelembung paling banyak yaitu pada uji ati yang tanpa perlakuan tambahan (netral). Pada uji ati ayam tambahan reagen HCL dan NaOH menghasilkan sedikit gelembung, dan pada ati ayam dengan perlakuan tambahan didinginkan menghasilkan gelembung sedang. Sedangkan pada ati ayam yang dipanaskan tidak menghasilkan gelembung. Bara api yang menyala hanya terdapat pada ati ayam yang tidak mendapat perlakuan apapun. Sedangkan pada ati ayam yang mendapatkan perlakuan HCL, NaOH, didinginkan, dan dipanaskan bara api tidak menyala.
F.
DAFTAR PUSTAKA Hafiz. 2003. Berbagai Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim pada Mahluk Hidup. Jurnal Penelitian.
Vol 3. No 2. Hal 82-91.
Hartati,. Paujiah. 2017. Penuntun Praktikum Biokimia. Bandung: UIN SGD Bandung. Melia. 2012. Peranan Enzim sebagai Biokatalis pada Proses Metabolisme. Jurnal Penelitian . Vol 1. No 3. Hal 30-31. Poediaji, Anna. 2005. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta: UI Pres. Pujiyanti. 2007. Produksi Enzim Amilase dapat Digunakan sebagai Sumber Karbon. Jurnal Penelitian.
Vol 10. No 6. Hal 122-138.
Tami. 2009. Biokimia. Jakarta: Erlangga.
