Pengaruh pH terhadap Aktivitas Enzim

HALAMAN PENGESAHAN

            Laporan Lengkap Praktikum Biologi Dasar dengan judul “Pengaruh pH terhadap Aktivitas Enzim” di susun oleh :    

            Nama               : Rustam Hafid

            N I M              : 1212041011

            Kelas               : A (Pendidikan Fisika)

            Kelompok       : II(Dua)

telah diperiksa dan dikonsultasikan kepada Asisten dan Koordinator Asisten, maka dinyatakan diterima.

                                   

                                                                                    Makassar,Desember 2012

            Koordinator Asisten                                                   Asisten           

           (Syamsu Rijal, S.Pd)                                        (Ulil Ardi Syahdan)

                                                                                        NIM: 101404050

Mengetahui

Dosen Penanggung Jawab

(Dr. Ir. Muh. Junda, M.Si)

NIP: 19621108 199103 1 002

BAB I

PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang  

Makhluk hidup selalu mengalami dinamika selama proses pertumbuhan dan perkembangannya. Dinamika tersebut merupakan hal urgen yang harus dialami oleh makhluk hidup agar tetap hidup dan berkembang biak. Langkah awalnya adalah dalam proses metabolisme.

Metabolisme merupakan reaksi kimia yang terjadi dalam tubuh makhluk hidup untuk menghasilkan unsur-unsur penunjang kehidupan.Makhluk hidup pasti melakukan metabolisme dalam hidupnya.Siklus metabolisme ini terdiri atas pembentukan ataupun penguraian.Untuk melakukan kerjanya, metabolisme membutuhkan piranti sebagai motor penggeraknya, yakni enzim.

Enzim merupakan senyawa yang dibentuk oleh organisme. Enzim pencernaan banyak terdapat dalam sel-sel tubuh. Reaksi metabolisme dalam sel sangat membutuhkan keberadaan enzim. Seluruh reaksi kimia yang membangun proses metabolisme merupakan reaksi enzimatis. Enzim mengatur kecepatan dan kekhususan ribuan reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel. Walaupun enzim dibuat didalam sel, tetapi untuk bertindak sebagai katalis tidak harus didalam sel.

Enzim memiliki beberapa karakteristik yang menjelaskan sistem kerja enzim, dimulai dari ciri-ciri, fungsi sampai pada cara kerjanya. Termasuk salah satunya adalah indikator-indikator penentu baik tidaknya enzim yang menentukan keoptimalan, yakni dari segi suhu dan pH.

Sebagian besar enzim dapat bekerja paling efektif pada kisaran pH lingkungan yang agak sempit. Diluar pH optimum tersebut, kenaikan atau penurunan pH menyebabkan penurunan aktivitas enzim dengan cepat.

Untuk mengetahui lebih jelas tentang pengaruh pH terhadap aktivitas enzim, maka kami melakukan praktikum yang berjudul pengaruh pH terhadap aktivitas enzim untuk mengetahui bagaimana pengaruh yang dimaksud.

B.  Tujuan Praktikum

Praktikum ini bertujuan agar mahasiswa dapat membuktikan pengaruh pH terhadap aktivitas enzim amilase.

C.  Manfaat Praktikum

Setelah melaksanakan praktikum ini, mahasiswa telah mampu membuktikan pengaruh pH terhadap aktivitas enzim amilase serta telah mengetahui bagaimana pengaruh tersebut.

      

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

            Kata enzim berasal dari “en zyme” yang berarti dalam ragi (yeast), mulai dipakai semenjak tahun 1877.Sebelum itu telah dikenal diastate, pepson dan emulsin yang masing-masing adalah senyawa organik yang dapat menghidrolisis pati, protein dan glikosida.Pada tahun 1866 Louis Pasteur mendapatkan bahwa cairan anggur bergula dapat mengalami perubahan menjadi alkohol dan CO₂ oleh karena adanya ragi yang tumbuh didalamnya.Oleh karena itu Pasteur memastikan bahwa yang menyebabkan peristiwa “fermentasi’ itu adalah zat yang dikeluarkan oleh ragi.Zat  itu berhubungan erat dengan kehidupan jasad tersebut. Pasteur menyebutnya sebagai “organized ferment” untuk membedakannya dengan diastase pepsin, dan emulsi yang dinamakannya “un organized fermet” (Anonim_, 2012).

            Enzim dapat ditemukan baik pada hewan maupun pada tumbuhan.Salah satu enzim yang terdapat pada tumbuhan adalah amilase. Nama lain dari amilase adalah Diastase. Enzim tersebut dapat menhhidrolisis amilum menjadi gula.Amilase dihasilka oleh daun atau biji yang sedang berkecambah.Aktivitas amilase dipengaruhi oleh garam-garam anorganik, pH, suhu, dan cahaya.pH optimum dari amilase menurut Hopkins, Cole, dan Green (Miller, 1938) adalah 4, 5-4, 7           (Tim Penyusun, 2012).

            Metabolisme dalam arti sempit meliputi proses respirasi atau katabolisme (pembongkaran), dan proses sintesis atau anabolisme (pembentukan) senyawa organik. Metabolisme yang merupakan segala reaksi kimia didalam sel selalu melibatkan enzim yaitu protein yang berfungsi sebagai biokatalisator (Supeni, 1997).

Enzim merupakan biokatalisator (katalisator biologis) pada reaksi-reaksi biokimia.Dalam mengkatalis suatu reaksi, enzim sendiri tidak ikut menjadi hasil reaksi. Dengan demikian apabila suatu subrat (S) dikatalis oleh enzim (E) akan menghasilkan produk (P) dan enzim bebas (E) ringkasnya sebagai berikut:

E + S ---------à ES ----------à P + E.

Suatu enzim dalam keadaan utuh (holoenzim) terdiri dari bagian protein (apoenzim) dan bagian non-protein (ko-faktor).Ko-faktor sangat dibutuhkan dalam aktivitas suatu enzim.Ko-faktor dapat berupa senyawa organik misalnya derivat vitamin dan dapat berupa unsur/gugus anorganik misalnya ion-ion. Ko-faktor yang berupa senyawa organik disebut ko-enzim, apabila berupa gugus logam yang terikat kuat (permanen) disebut gugus prostetik (Sutarno, 2001).

            Menurut anonim (2012), ciri-ciri enzim adalah diperlukan dalam jumlah sedikit, dapat bekerja secara bolak-balik, merupakan suatu protein, bekerja secara khusus, dapat digunakan berulang kali, rusak oleh panas, dan sensitif terhadap kondisi lingkungan, yakni:

a.       merupakan protein

b.      bekerja secara khusus

c.       dapat digunakan berulang kali

d.      rusak oleh panas

e.       diperlukan dalam jumlah sedikit

f.       dapat bekerja bolak-balik

g.      kerja enzim dipengaruhi lingkungan

Suatu enzim memiliki substrat tertentu artinya enzim hanya bekerja pada satu substrat yang cocok dengan enzim itu.Ada dua model interaksi enzim dan substrat yang diusulkan, yaitu model kunci dan anak kunci (lock and key model) dan model kecocokan karena induksi substrat (induced fit model). Pada saat ini, model induced fit model merupakan model yang paling sesuai (Sutarno, 2001).

Menurut anonim (2012), beberapa faktor yang mempengaruhi kerja enzim adalah sebagai berikut:

a.       Suhu, sebagian besar enzim mempunyai suhu optimum yang sama dengan suhu normal sel organisme tersebut. Suhu optimum enzim pada hewan poikilotemik didaerah dingin biasanya lebih rendah daripada enzim hewan homoetermik. Contohnya, suhu optimum enzim pada manusia adalah 37 , sedangkan pada katak adalah 25 . Kenaikan suhu diatas suhu optimum dapat mengakibatkan peningkatan atau penurunan aktivitas enzim. Secara umum, tiap kenaikan suhu 10 , kecepatan reaksi menjadi dua kali lipat dalam batas suhu yang wajar. Hal tersebut juga berlaku pada enzim. Panas yang ditimbulkan akibat kenaikan suhu dapat mempercepat reaksi sehingga kecepatan molekul meningkat. Hasilnya adalah frekuensi dan daya tumbukan molekuler juga meningkat. Akibat kenaikan suhu dalam batas tidak wajar, terjadi perubahan struktur enzim (denaturasi).

b.      pH atau keasaman, seluruh enzim peka terhadap perubahan derajat  keasaman (pH). Enzim menjadi nonaktif bila diperlakukan pada asam basa yang sangat kuat. Sebagian besar enzim dapat bekerja paling efektif pada kisaran pH lingkungan yang agak sempit. Diluar pH optimum tersebut, kenaikan atau penurunan pH menyebabkan penurunan aktivitas enzim dengan cepat. Misalnya, enzim pencerna dilambung mempunyai pH optimum 2 sehingga hanya dapat bekerja pada kondisi sangat asam. Sebaliknya, enzim pencerna protein yang dihasilkan pankreas mempunyai pH optimum 8,5. Kebanyakan enzim intrasel mempunyai pH optimum sekitar 7,0 (netral).

Kerja suatu enzim dapat dihambat oleh suatu molekul penghambat (inhibitor).Apabila molekul penghambat strukturnya menyerupai substrat, penghambat itu disebut sebagai penghambat bersaing (competitive inhibitor). Disebut demikian karena molekul penghambat akan bersaing untuk “menempati” sisi katalitik dari enzim (Sutarno, 2001).

Banyak enzim-enzim yang memerlukan bantuan dari komponen nonprotein untuk aktivitas katalitiknya.Komponen ini, yang disebut kofaktor, dapat berikatan kuat dengan tempat aktif secara permanen, atau dapat juga berikatan secara lemah dan reversibel sama-sama dengan substrat.Kofaktor beberapa enzim adalah molekul anorganik, seperti atom logam zink, besi dan tembaga.Jika kofaktor itu merupakan molekul organik, maka molekul itu secara lebih spesifik disebut koenzim       (Campbell, 2008).

Senyawa kimiawi tertentu secara selektif menghambat (manginhibisi) kerja enzim spesifik.Jika inhibitor berikatan dengan enzim melalui ikatan kovalen, inhibisi yang terpakai umumnya bersifat irreversibel. Akan tetapi, akan menjadi dapat balik atau reversibel jika inhibitor itu berikatan melalui ikatan lemah. Beberapa inhibitor yang kemal dan bersaing untuk dapat menempati tempat aktif enzim. Senyawa yang mirip seperti ini, yang disebut inhibitor kompetitif, mengurangi produktivitas enzim dengan cara mencegah substrat untuk memasuki tempat aktif. Inhibisi seperti ini sifatnya refersibel. Hambatan ini dapat diatasi dengan cara meningkatkan konsentrasi substrat sedemikian rupa sehingga begitu tempat aktif tersedia, aka nada lebih banyak molekul substrat dibandingkan dengan molekul inhibitor disekitarnya sehingga akan dapat memenangkan persaingan untuk memasuki tempat aktif (Campbell, 2008).             

          

BAB III

METODE PRAKTIKUM

A. Waktu dan Tempat

Hari/Tanggal             :    Kamis/06 Desember 2012

Waktu                       :    Pukul 07.30 s.d 09.10 WITA

Tempat                     :    Laboratorium Biologi lantai III sebelah barat, Jurusan Biologi FMIPA UNM.

B.   Alat dan Bahan

1.        Alat

a.       Tabung reaksi 10 buah

b.      Pipet tetes

c.       Rak tabung reaksi

d.      Lampu spiritus

e.       Penjepit tabung

f.       Gelas ukur 10 ml

g.      Kertas label

2.        Bahan

a.       Ekstrak kacang hijau

b.      Larutan amilum

c.       Larutan Fehling A dan Fehling B

d.      Larutan HCL 10%

e.       Larutan NaOH 10%

f.       Kertas pH

g.      Korek Api

C.   Prosedur Kerja

1.      Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan.

2.      Mengisi Tabung Ia,Ib, dan Ic dengan amilum dan selanjutnya menambahkan ekstrak. Kemudian mengecek pHnya. Menambahkan Fehlin A dan B setelah itu cek pHnya lalumengamati warnanya sebagai warna awal. Kemudian mamanaskannya masing-masing tabung Ia setelah selama 5 menit, tabung Ib selama 10 menit dan tabung Ic selama 15 menit. Kemudian mengamati warnanya.

3.      Mengisi tabung Ia,Ib, dan Ic dengan amilum dan ekstrak, kemudian menambahkan 2 tetes HCl. Kemudian cek pHnya. Menambahkan Fehlin A dan B setelah itu cek pHnya laluamati warnanya sebagai warna awal. Kemudian memanaskan masing-masing tabung IIa setelah selama 5 menit, tabung IIb selama 10 menit dan tabung IIc selama 15 menit. Kemudian mengamati warnanya.

4.      Mengisi tabung Ia,Ib, dan Ic dengan amilum dan ekstrak, kemudian menambahkan 2 tetes NaOH. Kemudian mengecek pHnya. Menambahkan Fehlin A dan B setelah itu cek pHnya lalumengamati warnanya sebagai warna awal. Kemudian memanaskannya dengan masing-masing tabung IIIa setelah selama 5 menit, tabung IIIb selama 10 menit dan tabung IIIc selama 15 menit. Kemudian mengamati warnanya.

5.      Mengisi tabung IV dengan amilum. Setelah itu menambahkan fehlin A dan B, kemudian mengamati perubahan warna yang terjadi.

6.      Membandingkan perubahan warna yang terjadi dari tabung I,II,III, dan IV. kemudian membuat tabel dan menarik kesimpulan.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.   Hasil Pengamatan

Tabel perubahan pH dan warna pada ekstrak

No. Tabung	Ph		Perubahan (Warna ekstrak)
	Awal	Akhir
I	7	11	a. Hijau Lumut
			b. Biru Muda
			c. Hijau
II	7	2	a. Putih Keruh
			b. Putih Keruh
			c. Putih Keruh
III	7	12	a. Kuning
			b. Kuning Pudar
			c. Kuning Pekat
IV	7	7	Tidak mengalami perubahan

B.  Pembahasan

1. Tabung I

Tabung Ia, Ib dan Ic ditetesi amilum sebanyak tiga tetes, kemudian ditembahkan dengan tiga tetes ekstrak.  Kemudian dilakukan pengecekan pH. Setelah dilakukan pengecekan, diketahui bahwa pH larutan dalam tabung adalah netral. Setelah diketahui pH-nya, larutan Fehling A dan B kemudian ditambahkan pada seluruh tabung I. Setelah menunggu selama 5 menit, tabung Ia dipanaskan selama 2 menit kemudian diamati perubahan warna yang terjadi, 3 menit berikutnya atau 10 menit setelah pencampuran dengan larutan fehling A dan B, tabung Ib dipanaskan selama pula selama dua menit, kemudian mengamati perubahan warna yang terjadi.  Tabung Ic dipanaskan setelah 15 menit selama 2 menit, kemudian mengamati perubahan warna yang terjadi.

Perubahan warna dan pH sedemikian pada tabel hasil pengamatan dari yang awalnya berwarna biru mudah dengan pH 7 membuktikan bahwa larutan bersifat basa. Membuktikan bahwa pH larutan bersifat basa.Menurut teori, hasil pembakaran dan perubahan warna pada praktikum tabung Ia, harusnya berwarna merah bata, tetapi pada praktikum tersebut, percobaan kami tidak sesuai dengan teori yang sebenarnya. Ini disebabkan karena penggunaan pipet tetes yang terkontaminasi fehlin dan HCL, dan terlalu lama ketika memanaskan tabung sehingga warna yang muncul bukan  warna merah.

      2. Tabung II

Perlakuan pada tabung II serupa dengan perlakuan pada tabung a, namun ditambahkan HCl sehingga pH larutan dalam tabung bersifat asam. Setelah ditambahkan larutan Fehling A dan B seluruh tabung II dipanaskan dengan pengaturan waktu pemanasan seperti pada tabung I, perubahan warna kemudian diamati.Perubahan warna dan pH sedemikian pada tabel hasil pengamatan dari yang awalnya berwarna putih tulang dengan pH 7 membuktikan bahwa larutan bersifat asam dan adanya aktivitas enzim amilase pada suasana asam.

3. Tabung III

Tabung III ditetesi amilum dan ekstrak, kemudian suasana larutannya dibuat basa dengan menambahkan larutan NaOH.  Setelah ditambahkan larutan Fehling A dan B, seluruh tabung III dipanaskan dengan pengaturan waktu pemanasan seperti pada tabung A, kemudian diamati perubahan warnanya.

Perubahan warna dan pH sedemikian pada tabel hasil pengamatan dari yang awalnya berwarna biru mudah dengan pH 7 membuktikan bahwa larutan bersifat basa dan memperlihatkan adanya penurunan aktivitas enzim amilase pada suasana basa.

4. Tabung IV

Pada tabung IV, yaitu tabung kontrol kita hanya menggunakan satu tabung, larutan yang digunakan hanya terdiri atas JKJ atau kanji.Hal ini dikarenakan tidak ada aktivitas enzim sebab di dalam tabung tidak terdapat enzim amilase yang berfungsi sebagai katalisator.

Setelah dilakukan pengamatan, tidak terjadi perubahan warna setelah proses pemanasan. Hal ini menandakan telah terjadi kesalahan saat melakukan praktikum. Sebab menurut Purba (2006), seharusnya warna larutan akan menjadi merah bata karena adanya glukosa yang terbentuk dari penguraian amilum oleh enzim. Adanya warna merah bata ini disebabkan oleh Fehling A yang merupakan larutan CuSO₄ dan Fehling B yang merupakan campuran larutan NaOH dan kalium-natrium tartrat akan bereaksi dengan aldehida atau gula reduksi (seperti glukosa), dan menghasilkan Cu₂O. Endapan Cu₂O inilah yang berwarna merah bata.

 Kesalahan yang terjadi kemungkinan disebabkan oleh jumlah amilum yang diteteskan terlalu sedikit sedangkan jumlah larutan fehling A dan B yang diteteskan terlalu banyak. Akibatnya, larutan fehling A dan B tidak dapat mendeteksi adanya glukosa yang terhidrolisis dari larutan amilum tersebut.

BAB V

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Berdasarkan praktikum yang telah dilaksanakan, maka dapat disimpulkan bahwa pH menentukan aktivitas enzim.Sebuah enzim bekerja optimal pada kondisi yang tidak terlalu asam dan tidak terlalu basah.Enzim menjadi nonaktif bila diperlakukan pada asam basa yang sangat kuat. Sebagian besar enzim dapat bekerja paling efektif pada kisaran pH lingkungan yang agak sempit.Diluar pH optimum tersebut, kenaikan atau penurunan pH menyebabkan penurunan aktivitas enzim dengan cepat.

B. Saran

1.  Untuk praktikanhati-hati selama memperlakukan tabung reaksi, karena kesalahan dapat menyebabkan kerusakan pada tabung yang akan mengganggu pengamatan.

2. Untuk asistenagar kiranya memberikan arahan dan batasan yang jelas dalam setiap kegiatan praktikum demi meminimalisir kesalahan-kesalahan yang dilakukan oleh praktikan selama praktikum berlangsung.

3. Untuk Laboratoriumsebaiknya alat-alat yang disediakandiperhatikan, sehingga praktikan tidak menggunakan alat yang kurang baik, khususnya keutuhan tabung reaksi dan alat bantunya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2012.Enzim Sebagai Biokatalisator/http://biosejati.wordpress.com/ diakses pada tanggal 10 Desember 2012.Makassar.

Penyusun, Tim.2012.Penuntun Praktikum Biologi Dasar.Makassar:Universitas Negeri Makassar

Campbell, Neil A dkk. 2008. Biologi. Jakarta: Penerbit Erlangga

Supeni, Tri dkk. 1997. Biologi. Bogor: Institut Pertanian Bogor

Sutarno, Nono dkk. 2001. Biologi Umum Lanjutan I. Jakarta: Universitas Terbuka

LAMPIRAN I

Pertanyaan:

1.      Apa guna larutan fehling A dan B dan JKJ ?

2.      Mengapa pada ekstrak enzim dari biji perlu di centrifuge ?

3.      Apa fungsi HCL dan NaOH pada percobaan yang dilakukan?

Jawaban:

1.      Fungsi larutan fehling A dan fehling B yaitu sebagai larutan atau indikator untuk membuktikan adanya kandungan glukosa di dalam larutan percobaan.Fungsi JKJ yaitu sebagai larutan atau indikator untuk membuktikan adanya kandungan protein di dalam larutan percobaan.

2.      Ekstrak enzim dari biji perlu dicentrifuge agar diperoleh cairan supernatan yang lebih murni dari sebelumnya karena centrifuge dalam pemutarannya berfungsi untuk mengendapkan serat-serat atau kotoran-kotoran dari cairan yang merupakan cairan supernatan.

3.      HCL berfungsi untuk membuat sifat keasaman pada ekstrak, dan NaOH untuk membuat sifat kebasaan pada ekstrak tersebut untuk membukuktikan tingkat pH yang sesuai dengan kerja enzim.

LAMPIRAN II

Anonim

http://biosejati.wordpress.com