Laboratorium Biokimia PanganEnzim I (Uji Konsentrasi Substrat)

I PENDAHULUAN

Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Latar Belakang Percobaan, (2) Tujuan Percobaan, (3) Prinsip Percobaan, dan (4) Reaksi Percobaan.

1.1 Latar Belakang PercobaanHasil eksperimen menunjukkan bahwa dengan konsentrasi enzim yang tetap, maka pertambahan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi. Akan tetapi pada batas konsentrasi tertentu, tidak terjadi kenaikan kecepatan reaksi walaupun konsentrasi substrat diperbesar. Keadaan ini telah diterangkan oleh Michaelis-Menten dengan hipotesis mereka tentang terjadinya kompleks substrat. (Poedjiadi,2005).

Untuk dapat terjadi kompleks enzim substrat diperlukan adanya kontak antara enzim dengan substrat. Kontak ini terjadi pada suatu tempat atau bagian enzim yang disebut bagian aktif. Pada konsentrasi sustrat rendah, bagian aktif enzim ini hanya menampung substrat yang dapat berhubungan dengan enzim pada bagian aktif tersebut (Poedjiadi, 2005).

Dengan demikian konsentrasi kompleks enzim substrat makin besar dan hal ini menyebabkan makin besarnya kecepatan reaksi. Pada suatu batas konsentrasi substrat tertentu, semua bagian aktif telah dipenuhi oleh substrat atau telah jenuh dengan substrat. Dalam keadaan ini, bertambah besarnya konsentrasi substrat tidak menyebabkan bertambah besarnya konsentrasi kompleks enzim substrat, sehingga jumlah hasil reaksinya pun tidak bertambah besar (Poedjiadi,2005).1.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dari uji konsentrasi substrat adalah untuk mengetahui pengaruh konsentrasi substrat terhadap kecepatan reaksi.1.3 Prinsip Percobaan

Prinsip dari uji konsentrasi substrat yaitu berdasarkan konsentrasi substrat yang dapat mempengaruhi kecepatan reaksi.

1.4 Reaksi Percobaan

E+S ESE+PGambar 1. Reaksi Percobaan Uji Konsentrasi SubstratII METODE PERCOBAAN

Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Bahan yang Digunakan, (2) Pereaksi yang Digunakan, (3) Alat yang Digunakan, dan (4) Metode Percobaan.

2.1 Bahan yang Digunakan

Bahan yang digunakan dalam Uji Konsentrasi Substrat adalah apel, koro, dan pear sebagai ekstrak.2.2 Pereaksi yang Digunakan

Pereaksi yang digunakan dalam Uji Konsentrasi Substrat adalah urea, dan katekol sebagai substrat dan pp.2.3 Alat yang Digunakan

Alat yang digunakan dalam Uji Konsentrasi Substrat adalah tabung reaksi, rak tabung reaksi, dan pipet tetes.

2.4 Metode Percobaan

Gambar 2. Metode Percobaan Konsentrasi SubstratIII HASIL PENGAMATAN

Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Hasil Pengamatan, dan (2) Pembahasan.

3.1 Hasil PengamatanTabel 1. Hasil Pengamatan Uji Konsentrasi SubstratSubstratKonsentrasi SubstratEkstrakWarnaHasil 1Hasil 2

SubstratAqua-des

Katekol25 tetes0 tetesApelCoklat tua++++++

15 tetes10 tetesCoklat++++

5 tetes20 tetesCoklat muda++

Urea25 tetes0 tetesKoroPink tua++++++

15 tetes10 tetesPink++++

5 tetes20 tetesPink muda++

Katekol25 tetes0 tetesPearCoklat tua++++++

15 tetes10 tetesCoklat++++

5 tetes20 tetesCoklat muda++

Sumber : Hasil I : Putri dan Yolanda, Kelompok F, Meja 11, 2014.

Hasil II : Laboratorium Biokimia Pangan, 2014.

Keterangan : (+++) Aktif bekerja.

(++) Kurang aktif bekerja.

(+) Tidak aktif bekerja.

Gambar 3. Hasil Pengamatan Uji Konsentrasi Substrat3.2 PembahasanSubstrat adalah senyawa yang bereaksi dengan bantuan enzim (Poedjiadi, 2005). Substrat adalah molekul organik yang telah berada dalam kondisi siap / segera bereaksi, karena telah mengandung promoter. Keberadaan katalis akan mempercepat reaksi substrat menuju molekul produk, melalui reaksi kimiawi dengan energi aktivasi rendah yang membentuk senyawa intermediat. Walaupun demikian, tanpa katalis, sebuah substrat akan bereaksi menuju sebuah produk, segera setelah energi aktivasi reaksi kimia yang diarahkan oleh suatu promoter tercapai (Anonim, 2013).Cara kerja enzim ada dua yaitu berdasarkan lock and key theory dan induced fit theory. Untuk lock and key theory, cara kerja enzim ini dikenal juga dengan nama Teori Gembok dan Kunci. Menurut teori ini, enzim bergabung dengan susbtrat dan bersama-sama menbentuk sebuah kesatuan seperrti gembok dan kuncinya. Di dalam kompleks tersebut, substrat dimungkinkan untuk bereaksi dengan jumlah energi yang tidak terlalu besar. Setelah bereaksi, kompleks yang dibangun tadi akan terurai dan enzim bersama produk (hasil substrat yang telah bereaksi) akan berpisah (Anonim, 2013).

Sedangkan induced fit theory, teori cara kerja enzim yang satu ini dikenal juga dengan istilah Teori Kecocokan yang Terinduksi. Sama seperti namanya, pada teori ini enzim digambarkan memiliki sifat yang fleksibel dan mampu merubah bentuknya untuk kemudian menyesuaikan dengan bentuk substrat yang hendak diurainya. Ketika substrat masuk ke dalam sisi aktif enzim, maka sisi aktif tersebut akan termodifikasi dan kemudian membentuk kesatuan kompleks. Setelah substrat telah menjadi molekul produk, maka ia akan terlepas dari kompleks dan enzim akan kembali pada bentuknya semula dan kembali aktif mencari subtrat lainnnya (Anonim, 2013).

Hasil eksperimen menunjukkan bahwa dengan Gambar 4. Teori Kunci Gembok dan Kecocokan InduksiKonsentrasi enzim yang tetap, maka pertambahan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi. Akan tetapi pada batas konsentrasi tertentu, tidak terjadi kenaikan kecepatan reaksi walaupun konsentrasi substrat diperbesar. Keadaan ini telah diterangkan oleh Michaelis-Menten dengan hipotesis mereka tentang terjadinya kompleks substrat. Untuk dapat terjadi kompleks enzim substrat diperlukan adanya kontak antara enzim dengan substrat. Kontak ini terjadi pada suatu tempat atau bagian enzim yang disebut bagian aktif. Pada konsentrasi sustrat rendah, bagian aktif enzim ini hanya menampung substrat yang dapat berhubungan dengan enzim pada bagian aktif tersebut, dengan demikian konsentrasi kompleks enzim substrat makin besar dan hal ini menyebabkan makin besarnya kecepatan reaksi. Pada suatu batas konsentrasi substrat tertentu, semua bagian aktif telah dipenuhi oleh substrat atau telah jenuh dengan substrat. Dalam keadaan ini, bertambah besarnya konsentrasi substrat tidak menyebabkan bertambah besarnya konsentrasi kompleks enzim substrat, sehingga jumlah hasil reaksinya pun tidak bertambah besar (Poedjiadi, 2005).Pengaruh konsentrasi substrat pada laju aktivitas enzim, mula-mula laju naik dengan pesat dengan naiknya konsentrasi substrat. Kenaikan konsentrasi substrat selanjutnya tidak berpengaruh pada laju, laju menjadi tidak bergantung pada konsentrasi substrat (Pelczar, 1986).

Dalam suatu reaksi enzimatik, enzim akan mengikat substrat membentuk kompleks enzim-substrat [ES], kemudian kompleks ini akan terurai menjadi enzim [E] dan produk [P]. Makin banyak kompleks [ES] terbentuk, makin cepat reaksi berlangsung sampai batas kejenuhan [ES]. Pada konsentrasi substrat [S] melampaui batas kejenuhan kecepatan reaksi akan konstan. Dalam keadaan itu seluruh enzim sudah berada dalam bentuk kompleks E-S. Penambahan jumlah substrat tidak menambah jumlah kompleks E-S (Fauziah, 2011).

Gambar 5. Hubungan Konsentrasi Substrat dengan Kecepatan Reaksi

Oleh Commision on Enzymes of the International Union of Biochemistry, enzim dibagi dalam enam golongan besar. Penggolongan ini didasarkan atas reaksi kimia dimana enzim memegang peranan. Enam golongan tersebut ialah oksidoreduktase, transferase, hidrolase, liase, isomerase, dan ligase (Poedjiadi, 2005).

Enzim-enzim yang termasuk dalam golongan oksidoreduktase 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 oksidase juga bekerja sebagai katalis pada reaksi pengambilan hidrogen dari suatu substrat. Dalam reaksi ini yang bertindak selaku akseptor hidrogen ialah oksigen (Poedjiadi, 2005).

Enzim yang termasuk golongan transferase ini bekerja sebagai katalis pada reaksi pemindahan suatu gugus dari suatu senyawa kepada senyawa lain. Beberapa contoh enzim yang termasuk golongan ini ialah, metiltransferase, hidroksimetiltransferase, karboksiltransferase, asiltransferase dan amino transferase atau disebut juga transaminase (Poedjiadi, 2005).Enzim yang termasuk golongan hidrolase ini bekerja sebagai katalis pada reaksi hidrolisis. Ada tiga jenis hidrolase, yaitu yang memecah ikatan ester, memecah glikosida, dan yang memecah ikatan peptida. Beberapa enzim sebagai contoh ialah esterase, lipase, fosfatase, amilase, amino peptidase, karboksi peptidase, pepsin, tripsin, kimotripsin. Esterase ialah enzim yang memecah ikatan ester dengan cara hidrolisis. Lipase ialah enzim yang memecah ikatan ester pada lemak, sehingga terjadi asam lemak dan gliserol. Fosfatase adalah enzim yang dapat memecah ikatan fosfat pada suatu senyawa. Enzim amilase dapat memecah ikatan-ikatan pada amilum hingga terbentuk maltosa. Enzim peptidase adalah enzim yang dapat memecah ikatan pada rantai peptida (Poedjiadi, 2005).

Enzim yang termasuk golongan liase ini mempunyai peranan penting dalam reaksi pemisahan suatu gugus dari suatu substrat (bukan cara hidrolisis) atau sebaliknya. Contoh enzim golongan ini antara lain dekarboksilase, aldolase, hidratase (Poedjiadi, 2005).

Enzim yang termasuk golongan isomerase ini bekerja pada reaksi perubahan intramolekuler, misalnya reaksi perubahan glukosa menjadi fruktosa. Contoh enzim yang termasuk golongan isomerase antara lain ialah ribulosafosfat epimerase dan glukosafosfat isomerase (Poedjiadi, 2005).

Enzim yang termasuk golongan ligase ini bekerja pada reaksi-reaksi penggabungan dua molekul. Ikatan yang terbentuk dari penggabungan tersebut adalah ikatan C-O, C-S, C-N atau C-C. Contoh enzim golongan ini antara lain ialah glutamin sintetase dan piruvat karboksilase (Poedjiadi, 2005).

Fungsi aquadest mada uji ini yaitu untuk pengenceran, sehingga membedakan konsentrasi, dimana yang tidak ditambahkan aquadest memiliki konsentrasi yang pekat. Digunakan aquadest karena aquadest merupakan hasil destilasi dan murni H2O. Apabila digunakan air kran atau air mineral, dikhawatirkan dapat menghambat kerja enzim, karena masih terdapat mineral dan logam-logam yang dapat menjadi inhibitor sehingga menghambat kerja enzim.Fungsi pp yang ditambahkan pada substrat urea adalah untuk indikator warna. Pp merupakan indikator basa. Dapat diganti dengan yang bersifat basa juga, seperti methilen blue dan fuchsin basa. Enzim urease bekerja pada pH basa oleh karena itu memakai indikator basa.

Fungsi penyimpanan selama 5 menit pada suhu ruang adalah untuk memberikan waktu pada kompleks enzim substrat untuk menyesuaikan kompleks tersebut dengan suhu ruang.

Berdasarkan percobaan uji konsentrasi substrat yang telah dilakukan didapatkan hasil bahwa pada ekstrak apel dengan substrat katekol 25 tetes yang aktif bekerja, pada ekstrak koro dengan substrat urea 25 tetes yang aktif bekerja, dan pada ekstrak pear dengan substart katekol 25 tetes juga yang aktif bekerja. Hasil ini sama dengan hasil yang diberikan oleh asisten.

IV KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Kesimpulan dan (2) Saran.

1.1 KesimpulanBerdasarkan percobaan Uji Konsentrasi Substrat yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa pada ekstrak apel dengan substrat katekol 25 tetes yang aktif bekerja, pada ekstrak koro dengan substrat urea 25 tetes yang aktif bekerja, dan pada ekstrak pear dengan substart katekol 25 tetes juga yang aktif bekerja.

4.2 SaranPraktikan harus berhati-hati dalam menggunakan pipet, jangan menggunakan pipet yang sama untuk sampel yang berbeda, dan lebih memahami prosedur percobaan agar tidak terjadi kesalahan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2014, Substrat, http://id.wikipedia.org/wiki/Substrat. Diakses: 28 April 2014.

Anonim, 2013, Mari Mengamati Cara Kerja Enzim, , http://kelasbiologiku.blogspot.com/2013/05/mari-mengamati-cara-kerja-enzim.html. Diakses: 28 April 2014.Fauziah, Lisna., 2011, Pengaruh Suhu, pH, Konsentrasi Enzim Terhadap Kecepatan Reaksi Enzimatis, http://chocolate-purplepharmacy.blogspot.com. Diakses: 28 April 2014.Poedjiadi, Anna., 2005, Dasar-dasar Biokimia, Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia.