Laporan Praktikum Enzim dan Cara Kerja Enzim ~Mudah

Judul Praktikum       : Enzim dan Cara Kerja Enzim

Tanggal Praktikum   : 15 Oktober 2019

Tujuan                : Mengetahui kerja enzim pada proses pencernaan di dalam mulut dan Mengukur kerja enzim amilase dalam beberapa lingkungan suhu yang berbeda

A.    Landasan Teori

Enzim merupakan substansi penting dalams setiap reaksi kimia dalam sel. Orang yang pertama menemukan enzim adalah Edward dan Hans Buchner. Oleh karena enzim dapat mempercepat reaksi kimia, berarti enzim merupakan rekasi katalis. Enzim merupakan katalisator organic dan dibuat dalam sel makhluk hidup sehingga enzim disebut juga biokatalisator (Cartono, 2004).

Dengan tidak adanya enzim. Lalu lintas kimiawi melalui jalur-jalur metabolisme akan menjadi sangat macet. (Campbell,dkk. 2002: 98).

Enzim dikenal untuk pertama kalinya sebagai protein oleh sumber pada tahun 1926 yang telah berhasil mengisolasi urease dari ‘kara pedang’ (Jack bean). Urease adalah enzim yang dapat menguraikan urea menjadi CO2 dan NH3 beberapa tahun kemudian Nhorthrop dan Kunitz dapat mengisolasi pepsin, tripsin, kimotripsin. Selanjutnya makin banyak enzim yang telah dapat diisolasi dan telah dibuktikan bahwa enzim tersebut ialah suatu protein (Poedjiadi, 2004:141).

Enzim adalah protein yang berperan sebagai katalis dalam metabolisme makhluk hidup. Enzim berperan untuk mempercepat reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup, tetapi enzim itu sendiri tidak ikut bereaksi. Enzim berperan secara lebih spesifik dalam hal menentukan reaksi mana yang akan dipacu dibandingkan dengan katalisator anorganik sehingga ribuan reaksi dapat berlangsung dengan tidak menghasilkan produk sampingan yang beracun (Anonim, 2009: html).

Enzim adalah senyawa organik yang dihasilkan oleh sel-sel hidup. Inilah mengapa enzim tersebut katalis hayati atau organik atau sarana katalitik. Katalis juga menampakan spesifik atau kekhususan. Artinya suatu katalis tertentu akan berfungsi pada hanya suatu jenis reaksi tertentu saja (Pelczar dan Chan. 2006: 318)

Ada 2 (dua) cara kerja enzim :

1. Lock and key (gembok dan anak kunci)

Setiap enzim memiliki sisi aktif yang tersusun dari sejumlah asam amino. Bentuk sisi aktif ini sangat spesifik, sehingga hanya molekul dengan bentuk tertentu yang dapat menjadi substrat bagi enzim.

2.      Induced fit (induksi pas)

Sisi aktif enzim merupakan bentuk yang tidak kaku (fleksibel). Ketika substrat memasuki sisi aktif enzim, bentuk sisi aktif berubah bentuk sesuai dengan bentuk substrat kemudian terbentuk kompleks enzim-substrat. Pada saat produk sudah terlepas dari kompleks, maka enzim lepas dan kembali bereaksi dengan substrat yang lain. Enzim bekerja dengan cara mengkatalis reaksi sehingga meningkatkan kecepatan reaksi yang dilakukan dengan menurunkan energi aktivasi (energi yang dibutuhkan untuk reaksi) (Anonim, 2009: html).

Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya ialah:

1.    Suhu, semakin tinggi suhu, kerja enzim juga akan meningkat

2.    pH, pengaruh pH terhadap suatu enzim bervariasi tergantung jenisnya

3.    Konsentrasi substart, semakin tinggi konsentrasi substrat, semakin meningkat juga kerja enzim tetapi akan mencapai titik maksimal pada konsentrasi tertentu.

4.    Konsentrasi enzim, semakin tinggi konsentrasi enzim, semakin meningkat juga kerja enzim

5.    Adanya aktivator. Aktivator merupakan zat yang memicu kerja enzim

6.Adanya inhibitor, inhibitor merupakan zat yang menghambat kerja enzim. (http://fionaangelina.com/2008/09/14/enzim/)

Fungsi suatu enzim ialah sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi di dalam sel maupun di luar sel (Poedjiadi, 2004:143).

Dari hal tersebut, maka dikenal dua tipe enzim, yaitu enzim ekstra seluler, atau eksoenzim (berfungsi di luar sel) dan enzim intraseluler, atau endoenzim (berfungsi di dalam sel). (Michael J. Pelczar dan E.C.S.Chan. 2006:318).

Cara kerja enzim adalah dengan membentuk senyawa enzim-substrat, kemudian menghasilkan suatu produk tanpa merubah senyawa enzim itu sendiri, setelah produk terbentuk maka enzim akan melepaskna diri untuk membentuk senyawa baru dengan substrat yang lain. Enzim digolongkan menurut reaksi yang diikutinya, sedangkan masing-masing enzim diberi nama menurut nama substratnya, enzim dibagi dalam enam kelompok golongan besar, yaitu:

1.    Oksidoreduktase

Enzim-enzim yang termasuk golongan ini dapat dibagi dalam dua bagian yaitu dehidrogenase dan oksidase. Dehidrogenase bekerja pada reaksi-reaksi dehidrogenase, yaitu reaksi pengambilan atom hidrogen dari suatu senyawa (donor). Hidrogen yang dilepas diterima oleh senyawa lain (akseptor). Enzim-enzim oksidate juga sebagai katalis pada reaksi pengambilan hidrogen dari suatu substrat (Poedjiadi, 2004:152).

2.    Transferase

Enzim yang termasuk golongan ini bekerja sebagai katalis pada reaksi pemindahan suatu gugus dari suatu senyawa kepada senyawa lain. Enzim yang termasuk golongan ini ialah metiltrasferase, hidroksimetiltransferase, karboksiltransferase, dll

3.    Hidrolase

Enzim yang termasuk golongan iini bekerja sebagai katalis pada reaksi hidrolisis. Enzim yang termasuk golongan ini ialah esterase, lipase, amilase, dll

4.    Isomerase

Bekerja pada reaksi perubahan intramolekuler. Contoh yang termasuk enzim ini ialah ribulosafosfat epimerase dan glukosa fosfat isomerase.

5.    Ligase

Bekerja pada reaksi-reaksi penggabungan dua molekul. Oleh karena itu enzim tersebut dinamakan sintesase, ikatan yang terbentuk dari penggabungan tersebut adalah ikatan C-O, C-S, C-N atau C-C. Contoh enzim golongan ini antara lain glutamin sintetase dan piruvat karboksilase (Poedjiadi, 2004:153-157).

    B.     Alat dan Bahan

Bahan	Alat
1.         Saliva 2.         Larutan Almunium 3.         Larutan Iod 4.         Larutan Benedict 5.         Es dan air es 6.         Lugol 7.         Kue Crackers 8.         Water bath	1.      Beker gelas 25 ml 2.       Tabung reaksi 3.       Pipet 4.       Batang pengaduk kaca 5.      Gelas Ukur 6.      Plat tetes 7.      Lumpang dan alu porselin 8.       Bunsen spirtus + kaki tiga + kasa 9.      Almunium foil 10.   Termometer

C.    Langkah Kerja

Cara kerja amylase pada proses pencernaan didalam mulut

Cara kerja amylase pada beberapa suhu lingkungan

Setiap kelompok mengumpulkan filtrate saliva 2 ml. saliva tersebut dikumulkan dalam sebuah beker glass dan dilakukan homogenisasi. Sediakan water bath yang dipasang suuhu 5 ⁰C, 15⁰C, 25 ⁰C, 35 ⁰C, 45 ⁰C dan 55 ⁰C. kemudian ke dalam 6 bauh tabung reaksi yang bersih dimasukkan masing-masing 20 ml larutan amilum, lalu diatur seperti berikut:

Ø  Tabung reaksi 1 disimpan pada suhu 5 ⁰C (es)

Ø  Tabung reaksi 2 disimpan pada suhu 15 ⁰C (air es)

Ø  Tabung reaksi 3 disimpan pada suhu 25 ⁰C (suhu ruang)

Ø  Tabung reaksi 4 disimpan pada suhu 35 ⁰C (water bath)

Ø  Tabung reaksi 5 disimpan pada suhu 45 ⁰C (Bunsen)

Ø  Tabung reaksi 6 disimpan pada suhu 55 ⁰C (Bunsen)

Setelah dibiarkan 10 menit, masukkan ke dalam masing-masing reaksi diatas 0,5 ml (10 tetes) saliva. Catatlah waktu saat memasukkannya. Dengan interval waktu 2 menit, lakukanlah uji Benedit bersama-sama uji iod terhadap larutan amilum yang ada kedalam enam tabung diatas. Catatlah saat tercapainya titk akromatis untuk keenam macam suhu. Selama berlangsung percobaan, tabug rekasi tidak boleh dikeluakan dari water bath, ada suhu water bath harus dijaga agar tetap konstan.

Setelah percobaan selesai buatlah grafik yang menunjukan hubungan antara temperature dan kerja enzim amilase. Silahkan diskusikan apabila percobaan yang anda peroleh tidak sesuai dengan yang diharapkan.

D.    Hasil Pengamatan dan Pembahasan

Tabel. 1 Kerja enzim amilase pada proses pencernaan didalam mulut

No	Waktu Pengunyahan	Warna
		Setelah ditetesi iodin	Setelah ditetesi iodin (30 menit)
1	Ditumbuk	Coklat pudar	Hitam kecoklatan
2	30’’	Coklat pudar	Hitam kecoklatan
3	1’	Coklat	Hitam kecoklatan
4	2’	Coklat	Hitam keunguan
5	3’	Coklat pekat	Hitam keunguan
6	4’	Coklat kehitaman	Hitam
7	5’	Coklat kehitaman	Hitam
8	10’	Hitam	Hitam pudar

Pada pengujian amilum ini digunakan craker asin sebagai larutan substrat supaya bisa dibedakan rasa atau perubahan yang asalnya asin menjadi manis. Karena ketika dimulut terdapat enzim amilase yang mampu menguraikan  pati menjadi glukosa.

Pada hasil percobaan warna substrat amilum yang ditumbuk setelah ditetesi iodin tetap hitam (warna dari larutan iodin itu sendiri), karena tidak terlibat suatu enzim. Berbeda halnya dengan warna substrat amilum  selama waktu pengunyahan tertentu. Pada  awal pengunayahan 30 detik, 2 menit belum ada reaksi perubahan warna karena enzim masih inaktif (tidak/belum aktif). Pada pengunyahan selama 2 dan 3 menit disini tampak warna hitam keunguan yang menunjukan semakin lama warna semakin pekat setelah ditetesi iodin, hal tersebutk adanya kerja enzim amilase pada saliva pada saat pengunyahan dilakukan, karena semakin lama pengunyahan semakin banyak pati yang terurai menjadi oligosakarida yang merupakan gula pereduksi yang dapat di deteksi oleh iodine, seperti yang dikatakan David (1991). Namun pada pengunyahan selama 4-10 menit warna mulai kembali memudar karena terjadi denaturasi enzim. Artinya amilum telah terurai menjadi glukosa sehingga ketika ditetesi iodin larutan substrat memang tidak mengandung amilum. Saliva mengandung amilase dan lipase yang dihasilkan oleh kelenjar ludah. Amilase salivarius mampu menghidrolisis pati dan glikogen menjadi maltosa. Hasil hidrolisis enzimatiknya berupa sakarida yang sederhana dan dextrin.

Air liur mengandung air kira-kira 99,5%. Sekitar dua pertiga dari bahan terlarut dalam air liur merupakan bahan organik dan sepertiganya adalah bahan anorganik. Cairan air liur mengandung α-amilase yang menghidrolisa ikatan α(1→4) pada cabang sebelah luar glikogen dan amilopektin menjadi glukosa, sejumlah kecil maltosa, dan suatu inti tahan hidrolisa yang disebut dekstrin. Hanya sebagian kecil amilum yang dapat dicema di dalam mulut, oleh karena itu sebaiknya makanan dikunyah lebih lama untuk memberi kesempatan lebih banyak pemecahan amilum di rongga mulut (DSC Biokimia FKG UGM  2004).

Larutan yang digunakan untuk uji amilum pada hasil tabel.1 yaitu larutan iodium. Kegunaan iodium ini yaitu untuk mendeteksi keberadaan polisakarida, yaitu amilosa. Molekul amilosa ini membentuk spiral disekitar molekul I₂ dan menimbulkan warna ungu kehitaman (Fasha, 2001). Maka pada larutan amilosa dari craker yang ditumbuk pun memberikan hasil positif walaupun tidak adanya proses pengunyahan karena iodium mampu mendeteksi polisakarida.

Sedangkan pada kerja enzim amilase dengan berbagai suhu lingkungan berbeda menggunakan uji iodin dan uji benedict. Uji benedict sendiri digunakan untuk mendeteksi keberadaan monosakarida dan disakarida yang mengandung gugus aldehid atau keton pada bahan makanan, gugus aldehid atau keton ini mampu mereduksi larutan benedict sehingga Cu²⁺ tereduksi menjadi Cu⁺. Cu⁺ ini akan berikatan dengan OH^- membentuk C_uOH yang mengendap dan berwarna merah bata (Fasha, 2001).

Tabel 2 Kerja Enzim Amilase Pada Beberapa Suhu Lingkungan

No	Suhu	Larutan Amilum Ditambah	Banyak Tetes (titik akromatis)	Waktu	Warna
1	5˚C	Iod	2  tetes	4’	Coklat
		Benedict	6 tetes	12’	Putih keruh
2	15˚C	Iod	6 tetes	12’	Coklat pekat
		Benedict	16 tetes	32’	Biru
3	25˚C	Iod	17 tetes	14’	Coklat
		Benedict	15 tetes	30’	Biru
4	35˚C	Iod	9 tetes	18’	Coklat pekat
		Benedict	12 tetes	24’	Biru
5	45˚C	Iod	10 tetes	20’	Coklat
		Benedict	11 tetes	22’	Bening biru
6	65˚C	Iod	7 tetes	14’	Ungu pudar
		Benedict	14 tetes	20’	Biru muda

Prinsip percobaan pada tabel kedua yaitu menentukan suhu optimum enzim amylase berdasarkan waktu dan indikator banyaknya jumlah iodin dan benedict yang dibutuhkan oleh enzim amylase untuk menghidrolisis amilum menjadi glukosa berdasarkan perubahan warna larutan, dimana pada suhu tertentu akan mempengaruhi berapa lama enzym amilase untuk mencapai titik akromatisnya dengan menggunakan indikator benedict dan iodin.

Dari enzim yang disimpan pada keenam suhu berbeda tersebut menunjukan titik akromatis yang berbeda. Titik akromatis adalah titik dimana sudah tidak terjadi  perubahan warna lagi. Titik akromatis bisa diartikan sebagai titik dimana terjadi perubahan kimia dari polisakarida menjadi monosakarida (Pelczar, 2006).

Menurut Fasha (2001). Titik akromatis adalah waktu dimana enzim telah mengurai seluruh polisakarida menjadi monosakarida atau disakarida pada suhu dan pH tertentu, yang ditandai dengan tidak terjadi lagi perubahan warna. pada titik  akromatis terendah, yang merupakan waktu proses yang paling cepat, disitulah suhu optimal dari enzim tersebut, sedangkan diatas suhu tersebut enzim terurai dan tidak berfungsi. Hal tersebut menunjukan bahwa kerja enzim optimum karena enzim amylase selesai  bekerja ketika tidak ada lagi karbohhidrat yang harus di ubah. Fungsi saliva terpusat pada isinya, yaitu amylase saliva (ptyalin) suatu enzim untuk mengurai amilum pada tahap awal (Gunarso, 2005: 27).

Sesuai dengan pernyataan Poedjiadi (2005) bahwa kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya: Konsentrasi enzim, konsentrasi substrat, pH, suhu, inhibitor.

Pada hasil percobaan, enzim amylase bekerja optimum pada suhu 5°C dan 45°C, hal tersebut sangat tidak sesuai dengan sumber, berdasarkan sumber team pengajar (2015) sebagian besar enzim manusia memiliki suhu optimal sekitar 35°C sampai 40°C (mendekati suhu tubuh manusia). Ketidaksesuain dapat terjadi karena: kurangnya ketelititian dalam mengidentifikasi warna, atau enzym pada suhu tersebut tidak bekerja samasekali maka tidak menimbulkan perubahan warna yang menandakan terjadinya reaksi, mungkin warna yang dihasilkan hanya warna dari larutan iodine atau benedict

A.    Pertanyaan dan Jawaban pertanyaan

1.    Apa kegunaan uji Iod dan Benedict?

Jawab:

ü  Uji iodium ini yaitu untuk mendeteksi keberadaan polisakarida, yaitu amilosa. Molekul amilosa ini membentuk spiral disekitar molekul I₂ dan menimbulkan warna ungu kehitaman (Fasha, 2001).

ü  Sedangkan uji benedict digunakan untuk menguji adanya glukosa dalam suatu larutan, benedict digunakan untuk mentes atau memeriksa kehadiran gula monosakarida dalam suatu cairan monosakarida bersifat reduktor, dengan meneteskan reagen akan menghasilkan endapan merah bata, karena semakin banyak gula dalam.

2.    Apa saliva itu? Kelenjar apa yang menghasilkannya? dan komponen apa saja yang terkandung dalam saliva?

Jawab:

Saliva adalah suatu cairan oral yang kompleks, yang tidak berwarna yang terdiri atas campuran sekresi dari kelenjar ludah besar dan kecil yang ada pada mukosa oral. Dihasilkan oleh kelenjar ludah.  Saliva disekresi di kelenjar saliva mayor yang terdiri dari kelenjar parotid, submandibula dan sublingualis dan kelenjar saliva minor yang terdiri dari kelenjar lingualis, bukalis, labialis, palatinal dan glossopalatina. Saliva diproduksi oleh masing-masing kelenjar saliva mayor yang berbeda dalam jumlah dan komposisinya. Kelenjar parotid menghasilkan saliva yang encer yang kaya akan enzim seperti amilase, protein seperti protein kaya proline dan glikoprotein lain. Kelenjar submandibular menghasilkan saliva yang bercampur yaitu serus dan mukus tapi yang lebih dominan adalah serus. Kelenjar sublingual menghasilkan saliva yang kental namun ditemukan sedikit sel serus.

3.      Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi cara kerja enzim?

Jawab:

Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya ialah:

a.  Suhu, semakin tinggi suhu, kerja enzim juga akan meningkat

b. pH, pengaruh pH terhadap suatu enzim bervariasi tergantung jenisnya

c.  Konsentrasi substart, semakin tinggi konsentrasi substrat, semakin meningkat juga kerja enzim tetapi akan mencapai titik maksimal pada konsentrasi tertentu.

d. Konsentrasi enzim, semakin tinggi konsentrasi enzim, semakin meningkat juga kerja enzim

e.  Adanya aktivator. Aktivator merupakan zat yang memicu kerja enzim

f.  Adanya inhibitor, inhibitor merupakan zat yang menghambat kerja enzim

4.    Apa yang dimaksud titik akromatis?

Jawab:

Titik akromatis adalah titik dimana sudah tidak terjadi perubahan warna lagi. Pada uji benedict titik akromatis bisa diartikan sebagai titik dimana terjadi perubahan kimia dari polisakarida menjadi monosakarida.

5.    Berapa suhu optimumkerja enzim amilase berdasarkan hasil percobaan? Bandingkan dengan sumber literatur!

Jawab:

Berdasarkan percobaan suhu optimum kerja enzim amilase adalah 35⁰C dengan ditandai intensitas perbedaan kepekatan dari 2 menit pertama sampai 2 menit ke 15, sedangkan berdasarkan sumber literature suhu optimum enzim itu 30⁰C - 40⁰C. Karena enzim akan mengalami denaturasi apabila berada dalam suhu yang terlalu tinggi.

6.    Buatlah grafik yang menunjukan suhu optimum untuk aktifitas kerja enzim amilase---suhu terhadap interval waktu!

7.    Buatlah grafik yang menggambarkan titik akromatis!

Jawab: 

1.      Uraikan tahapan hidrolisis amilum oleh enzim amilase!

Jawab:

Tahap hidrolisis amilum

      ↓

Amilum
      ↓

Amilodekstrin
      ↓

Eritrodekstrin
      ↓

Akrodekstrin
     ↓

Maltosa 

A.    Simpulan

Berdasarkan hasil pengamatan titik akromatis paling tinggi terjadi pada suhu 65˚C, semakin tinggi suhu maka enzim tidak akan bekerja secara optimal. Sampai pada suatu titik, kecepatan suatu reaksi enzimatik meningkat sejalan dengan meningkatnya suhu. Sebagian disebabkan karena substrat akan bertubrukan dengan tempat aktif lebih sering ketika molekul itu beregrak lebih cepat. Namun demikian diluar suhu itu, kecepatan rekasi enzimatik akan menurun drastis, sehingga molekul protein itu akan mengalami denaturasi.

Jadi dapat disimpulkan bahwa enzim amilase akan optimum pada suhu 35˚C sampai 40˚C, karena suhu tersebut mendekati suhu tubuh manusia yaitu 37˚C. Yang mana enzim amylase dihasilkan dari campuran sekresi dari kelenjar ludah besar dan kecil yang ada pada mukosa oral yang ada pada manusia dan hewan mamalia.

B.     Daftar Pustaka

§  Poedjiadi, Anna dan Supriyanti, Titin. 2005. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta: UI-Press

§  Campbel, dkk. 2002. Biology ilid I. Jakarta: Erlangga

§  Cartono. 2004. Biologi Umum. Bandung: Prisma Press.

§  Fasha, C.I. 2001. Laporan Praktikum I Pencernaan. Laboratorium Fisiologi Hewan Departemen Biologi Institut Teknologi Bandung: Bandung

§  Gunarso, Darmadi, Suripto.2005. Fisiologi Hewan. Jakarta: Universitas Terbuka

§  Michael J. Pelczar dan E.C.S. Chan. 2006. Dasar-dasar Mikrobiologi. Jakarta: UI-Press.

§  Tim Pengajar. 2015. Panduan Praktikum Fisiologi Hewan. Bandung: UIN Bandung

§  http://belajar-indah.blogspot.com/2009/08/pengertian-enzim.html/akses tanggal 9-11-15; pukul 22:00