Upload
a-fifah-otlivio-alfiana
View
2.320
Download
46
Embed Size (px)
Citation preview
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Sebagian besar bahan makanan dikonsumsi dalam bentuk yang tidak segera
dapat digunakan oleh organisme karena bahan makanan tersebut tidak bisa diserap
dari dalam saluran cerna sebelum terlebih dahulu dipecah menjadi molekul-molekul
yang lebih kecil. Proses pengurain bahan makanan yang terjadi secara alami menjadi
bentuk yang bisa diasimilasi merupakan proses pencernaan (digesti) [1] .
Enzim merupakan protein yang berfungsi sebagai biokatalis dalam sel hidup.
Kelebihan enzim dibandingkan katalis biasa adalah [1]:
1. dapat meningkatkan produk beribu kali lebih tinggi
2. bekerja pada pH yang relatif netral dan suhu yang relatif rendah
3. bersifat spesifik dan selektif terhadap subtrat tertentu.
Enzim adalah biomolekul yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang
mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia. Hampir
semua enzim merupakan protein, sehingga sifat-sifat protein dimiliki oleh enzim tapi
bukan sebaliknya [2].
Pada reaksi yang dikatalisasi oleh enzim, molekul awal reaksi disebut sebagai
substrat, dan enzim mengubah molekul tersebut menjadi molekul-molekul yang
berbeda, disebut produk. Hampir semua proses biologis sel memerlukan enzim agar
dapat berlangsung dengan cukup cepat [2].
Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang
bereaksi, sehingga proses rekasi dapat dipercepat. Percepatan dapat terjadi karena
enzim menurunkan energy pengaktifan yang dengan sendirinya akan mempermudah
terjadinya reaksi. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis
1
2
enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini
disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap [2].
Kecepatan reaksi enzim adalah perubahan konsentrasi enzim atau substrat tiap
satuan waktu. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kecepatan reaksi enzim
tersebut adalah suhu, pH (derajat keasaman), konsentrasi substrat, dan konsentrasi
enzim [3].
Enzim telah banyak digunakan dalam bidang industri pangan, farmasi dan
industri kimia lainnya. Dalam bidang pangan misalnya amilase, glukosa-isomerase,
papain, dan bromelin, sedangkan dalam bidang kesehatan contohnya amilase, lipase,
dan protease. Enzim dapat diisolasi dari hewan, tumbuhan dan mikroorganisme [3].
Saliva berperan penting dalam menjaga kebersihan dan kesehatan jaringan
rongga mulut melalui beberapa cara [3]:
1. Aliran saliva membantu membuang bakteri patogen dan sisa-sisa metabolik yang
memberi dukungan bagi bakteri tersebut.
2. Saliva mengandung beberapa faktor yang menghancurkan bakteri misalnya ion
SCN- dan beberapa enzim proteolitik. Saliva mengandung antibodi (Ig A).
Karbohidrat memegang peranan penting dalam alam karena merupakan
sumber energi utama bagi manusia dan hewan yang harganya relatif murah. Semua
karbohidrat berasal dari tumbuh-tumbuhan. Melalui fotosintesis, klorofil tanaman
dengan bantuan sinar matahari mampu membentuk karbohidrat dari karbondioksida
(CO2) berasal dari udara dan air (H2O) dari tanah. Karbohidrat yang dihasilkan adalah
klarbohidrat sederhana glukosa. Di samping itu dihasilkan oksigen (O2) yang lepas di
udara [3].
Sinar matahari
klorofil
6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2
karbohidrat
3
Produk yang dihasilkan terutama dalam bentuk gula sederhana yang mudah
larut dalam air dan mudah diangkut ke seluruh sel-sel guna penyediaan energi.
Sebagian dari gula sederhana inmi kemudian mengalami polimerisasi dan membentuk
polisakarida. Ada dua jenis polisakarida tumbuh-tumbuhan, yaitu pati dan nonpati.
Pati adalah bentuk simpanan karbohidrat berupa polimer glukosa yang dihubungkan
dengan ikatan glikosidik (ikatan antara gugus hidroksil atom C nomor 1 pada molekul
glukosa dengan gugus hiodroksil atom nomor 4 pada molekul glukosa lain dengan
melepas 1 mol air). Polisakarida nonpati membentuk struktur dinding sel yang tidak
larut dalam air. Struktur polisakarida nonpati mirip pati, tapi tidak mengandung
ikatan glikosidik. Serelia, seperti beras, gandum, dan jagung serta umbi-umbian
merupakan sumber pati utama di dunia. Polisakarida nonpati merupakan komponen
utama serat makanan [3].
B. TUJUAN
Tujuan Umum
Mahasiswa akan dapat menjelaskan hal-hal yang berkaitan dengan enzim,
misalnya klasifikasi, model reaksi enzim, reaksi penghambatan, dan faktor-faktor
yang mempengaruhi aktivitas enzim. Selain itu, juga diberikan contoh penggunaan
obat-obatan yang bekerja seperti reaksi penghambatan enzim.
Tujuan Khusus
Setelah menyelesaikan praktikum ini mahsiswa mampu :
1. Menjelaskan 6 klasifikasi enzim
2. Menjelaskan 2 model reaksi enzim
3. Menjelaskan pengertian koenzim dan isinya
4. Mengetahui 2 macam reaksi penghambatan enzim dan contohnya
5. Memahami 5 faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim
4
BAB II
TINJAUAN TEORI
A. ENZIM
Enzim umumnya merupakan protein globular dan ukurannya berkisar dari
hanya 62 asam amino pada monomer 4-oksalokrotonat tarutomerase, sampai dengan
lebih dari 2.500 residu pada asam lemak sintase. Terdapat pula sejumlah kecil katalis
RNA, dengan yang paling umum merupakan ribosom. Jenis enzim ini dirujuk sebagai
RNA-enzim (ribozim). Aktivitas enzim ditentukan oleh struktur tiga dimensinya
(struktur kuartener). Walaupun struktur enzim menentukan fungsinya, prediksi
aktivitas enzim baru hanya dilihat dari strukturnya adalah hal yang paling sulit [1].
Enzim adalah biomolekul yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang
mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia. Hampir
semua enzim merupakan protein, sehingga sifat-sifat protein dimiliki oleh enzim tapi
bukan sebaliknya [2].
Pada reaksi yang dikatalisasi oleh enzim, molekul awal reaksi disebut sebagai
substrat, dan enzim mengubah molekul tersebut menjadi molekul-molekul yang
berbeda, disebut produk. Hampir semua proses biologis sel memerlukan enzim agar
dapat berlangsung dengan cukup cepat [2].
Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang
bereaksi, sehingga proses rekasi dapat dipercepat. Percepatan dapat terjadi karena
enzim menurunkan energi pengaktifan yang dengan sendirinya akan mempermudah
terjadinya reaksi. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis
enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini
disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap [2].
Berdasarkan pembentukannya, enzim dibedakan atas enzim konstitutif dan
enzim induktif. Enzim konstitutif ialah enzim yang dibentuk terus-menerus oleh sel
4
5
tanpa melihat ada atau tidak substratnya. Sementara itu enzim induktif (enzim
adaptif) ialah enzim yang dibentuk karena adnya rangsangan substrat atau senyawa
lain. Misalnya pembentukan enzim beta-galaktosida pada Escheria coli yang
diinduksi oleh laktosa sebagai substratnya. Akan tetapi, ada senyawa lain juga yang
dapat menginduksi enzim tersebut walupun tidak merupakan substratnya, yaitu
melibiosa. Tanpa adanya laktosa atau melibiosa, maka enzim beta-galaktosida tidak
disintesis, tapi sintesisnya akan dimulai bila ditambahkan laktosa atau melibiosa [2].
Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu [2] :
1. Substrat
2. Suhu
3. Keasaman
4. Kofaktor
5. Inhibitor
Tiap enzim memerlukan enzim dan pH (tingkat keasaman) optimum yang
berbeda-beda karena enzim adalh protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk
jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat
bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan
menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim nuga
dipengaruhi oleh molekul lain, yakni aktivator dan inhibitor. Inhibitor adalah molekul
yang menurunkan aktivitas enzim, sedangkan aktivator adalah yang meningkatkan
aktivitas enzim [2].
B. KLASIFIKASI ENZIM
Enzim diklasifikasikan berdasarkan tipe reaksi dan mekanisme reaksi yang
dikatalisis. Pada awalnya hanya ada beberapa enzim yang dikenal, dan kebanyakan
mengkatalisis reaksi hidrolisis ikatan kovalen. Semua enzim ini diidentifikasi dengan
menambahkan akhiran –ase pada nama substansi atau nama substrat yang dihidrolisis
[2].
6
Sebagai contoh :
1. Lipase menghidrolisis lipid
2. Amilase menghidrolisis amilum
3. Protease menghidrolisis protein
Pemakaian penamaan tersebut terbukti tidak memadai karena banyak enzim
mengkatalisis substrat yang sama tetapi dengan reaksi yang berbeda. Misalnya ada
enzim yang mengkatalisis reaksi reduksi terhadap fungsi alkohol gula dan ada pula
yang mengkatalisis reaksi oksidasi pada substrat yang sama [2].
Sistem penamaan enzim sekarang masih tetap menggunakan –ase, tapi
ditambahkan pada jenis reaksi yang dikatalisisnya. Misalnya enzim dehidroginase
mengakatalisis reaksi pengeluaran hidrogen, enzim transferase mengkatalisis
pemindahan gugus tertentu. Untuk menghindari kesulitan penamaan karena semakin
banyak ditemukan enzim yang baru, maka International Union of Biochemistry (IUB)
telah mengadopsi sistem penamaan yang kompleks tetapi tidak meragukan
berdasarkan mekanisme reaksi [2].
Penamaan enzim berdasarkan IUB diklasifikasikan sebagai berikut [2] :
1. Oksidureduktase
Oksidureduktase adalah kelas enzim yang mengkatalisis reaksi oksidasi
reduksi diantara dua substrat.
2. Transferase
Transferase ialah kelas enzim yang mengkatalisis pemindahan suatu gugus G
(lain dari hydrogen) diantara sepasang substrat S dan S’.
3. Hidrolase
Hidrolase merupakan kelas enzim yang mengkatalisis hidrolisis ikata-ikatan
ester, eter, peptide, glikolisil, anhidrida asam, C-C, C-halida, atau P-N.
4. Liase
Liase merupakan kelas enzim yang menkatalisis pembuangan gugus dari
substrat dengan mekanisme yang lain dari hidrolisis dan meninggalkan ikatan
rangkap.
7
5. Isomerase
Isomerase merupakan kelas enzim yang mengkatalisis interkonversi isomer-
isomer optic, geometric, atau posisi.
6. Ligase
Ligase merupakan kelas enzim yang mengkatalisis penggabungan dua
senyawa diikuti oleh pemecahan ikatan piroosfat dari ATP atau senyawa
sejenisnya.
C. KOENZIM
Enzim ada yang aktif dan ada yang tidak. Enzim yang tidak aktif disebut
apoenzim. Agar menjadi enzim yang aktif, apoenzim dapat diaktifkan oleh kofaktor
yang dapat berupa senyawa organik maupun ion logam. Yang berupa senyawa
organik disebut koenzim. Dengan demikian, koenzim adalah senyawa organik yang
dapat mengaktifkan enzim tertentu, contoh [3] :
1. NAD+ diperlukan untuk aktivitas enzim LDH
2. KoASH diperlukan untuk aktivitas enzim Tiokinase
3. Piridoksal fosfat diperlukan untuk aktivitas enzim Transaminase
4. Tetrahidrofolat diperlukan untuk aktivitas enzim Transformilase.
D. METALLOENZIM
Metalloenzim ialah enzim yang mengikat unsure (mineral) dan mineral
tersebut merupakan komponen dari molekul enzim Mineral berbentuk ion yang
diperlukan keberadaannya di dalam media tempat kerja enzim, dinamakan “aktivator”
[3].
8
E. MEKANISME REAKSI ENZIM
Reaksi antara enzim dengan substrat dapat dijelaskan dengan 2 model, yaitu
model Fischer dan model Koscland. Mekanisme reaksi enzim substrar dapat
dijelaskan sebagai berikut [2] :
1. Model Fischer
Tempat kontak substrat terhadap molekul enzim sehingga menyebabkan
terjadinya reaksi enzimatis disebut active site, sedangkan di luar tempat aktif
molekul enzim disebut allosteric site. Model ini mengumpamakan pasangan
enzim-substrat berupa gembok dan anak kuncinya. Artinya, tidak sembarang anak
kunci dipergunakan untuk membuka/menutup gembok tadi. Dengan kata lain, ada
kekhususan antara molekul enzim dan substrat. Kekhususan ini dipengaruhi oleh
bentuk, muatan listrik, ikatan hidrogen dan gaya-gaya lemahnya.
2. Model Koscland
Berbeda dengan model Fischer, model ini menggambarkan bentuk molekul
enzim-enzim yang lentur.
F. REAKSI PENGHAMBATAN ENZIM
Penghambatan aktivitas enzim oleh beberapa jenis molekul kecil dan ion-ion
sangat penting karena merupakan mekanisme pengendalian kerja enzim secara
biologi. Berbagai metabolit, obat-obatan atau bahan yang bersifat racun dapat
menghambat berbagai reaksi enzimatik sehingga reaksi yang biasanya berlangsung
akan terhenti atau berjalan dalam kecepatan yang rendah. Berikut 2 macam reaksi
penghambatan enzim [3] :
1. Penghambatan bersaing
Inhibitor kompetitif atau bersaing terjadi karena aanya kemiripan struktur
substar yang akan berikatan dengan enzim. Bila inhibitor ini berikatan dengan
enzim, maka substrat normal tidak dapat lagi berikatan dengan enzim
membentuk ES yang aktif, sehingga enzim yang tersedia untuk proses
9
katalisis menjadi lebih sedikit. Besar-kecilnya persaingan ini bergantung pada
konsentrasi substrat-dan konsentrasi inhibitor.
2. Penghambatan tidak bersaing
Pada reaksi inhibisi, substrat dan inhibitor masing-masing berikatan dengan
enzim pada tempat yang berbeda. Inhibitor dapat berikatan, baik dengan
molekul enzim bebas maupun dengan kompleks enzim-substrat (ES).
G. FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KECEPATAN ENZIM
Kecepatan reaksi enzim adalah perubahan konsentrasi enzim atau substrat tiap
satuan waktu. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kecepatan reaksi enzim
tersebut adalah suhu, pH (derajat keasaman), konsentrasi substrat, dan konsentrasi
enzim [3].
10
BAB III
PRINSIP DAN METODE PRAKTIKUM
A. PRINSIP PRAKTIKUM
Amilase saliva adalah enzim yang terdapat dalam air ludah. Enzim ini bekerja
pada pati dan dexztrin (atau juga glikogen) dan mengubahnya menjadi maltose,
dengan hasil antar yang larut yaitu amilo dekstrin, eritrodekstrin, dan akrodekstrin.
B. METODE PRAKTIKUM
Alat yang digunakan ini adalah :
1. Plat tetes
2. Pipet tetes
3. Beaker glass
4. Stop watch.
Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah :
1. Saliva
2. Amilum
3. Iodium.
Cara Praktikum
1. Probandus berkumur dengan menggunakan aquadest, setelah itu keluarkan
saliva dan tempatkan pada gelas beker
2. Ambil saliva yang telah terkumpul sebanyak 1ml dan encerkan dengan
aquadest dalam labu ukur 25ml.
3. Masukkan 5 ml larutan kanji ke dalam gelas beker
4. Tambahkan 2ml buffer fosfat pH 7
5. Masukkan gelas beker tersebut ke dalam waterbath suhu 38oC selama 2 menit.
11
6. Tambahkan 1ml saliva yang telah diencerkan dan nyalakn stopwatch
7. Ambil 2 tetes larutan dan tempatkan pada plat tetes
8. Tambahkan 1 tetes larutan iod
9. Jika larutan berwarna biru, ulangi lagi percobaan tersebut. Caranya dengan
mengambil kembali 2 tetes larutan kemudian menempatkannya pada plat tetes
dan ditambahkan 1 tetes larutan iod. Ulangi cara tersebut setiap menit, sampai
warna biru hilang. Jika warna biru sudah hilang, matikan stopwatch dan catat
waktu yang dipergunakan.
Ulangi cara kerja di atas untuk menentukan waktu (dalam detik) hingga warna
biru tersebut hilang. Jika warna biru tersebut hilang. Contoh : andaikan waktu yang
diperoleh pada percoabaan adalah 6 menit, maka sesungguhnya waktu yang
dipergunakan oleh enzim amylase untuk mengkatalisis terletak pada menit 5 sampai
ke 6. Dengan demikian, pada saat menit ke 5, pengambilan larutan dilakukan setiap
10 detik sekali. Jadi waktu yang digunakan adalah 5 menit y detik.
Perhitungan
Aktivitas amilase saliva dihitung dengan menggunakan rumus :
d 38°30°
=¿ ml larutan kanji
ml saliva×
30 menitt(dalam menit) unit
Keterangan :
Satu unit aktivitas amilase adalah banyaknya milligram amilum yang dipecah oleh
1ml cairan (saliva) selama 30 menit pada suhu 38oC.
12
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Praktikum
Data Probandus :
Nama : Alfian Nur
Jenis kelamin : Laki-laki
Umur : 18 Tahun
Suku : Jawa
Bangsa : Indonesia
Data hasil percobaan :
WAKTU PERUBAHAN WARNA
Menit ke- 0 Kuning
Menit ke- 1 Kuning
Perhitungan aktivitas amilase saliva pada menit ke- 2:
d 38°30°
=¿ ml larutan kanji
ml saliva×
30 menitt(dalam menit) unit
d 38°30°
=¿ 5 ml1 ml
×30 menit0 menit
unit
d 38°30°
=¿
13
Kurva :
0 1 2 3 4 5
B. Pembahasan
Pada praktikum ini digunakan larutan amilum yang dicampur dengan saliva,
dan ditambah dengan 2 tetes iodium untuk mendapat perubahan warna dari biru
menjadi tidak berwarna. Indikator yang digunakan dalam percobaan ini adalah larutan
iodium karena larutan ini menampakkan perubahan warna (biru) dan bekerja spesifik
pada substrat. Perubahan warna tersebut disebabkan karena adanya proses adsorbsi
molekul iodium yang masuk ke dalam aliran spiral amilosa [2].
Setelah beberapa lama, warna kembali bening seperti semula. Hal ini
disebabkan karena amilum akan dipecah oleh enzim amilase sehingga kehilangan
daya adsorbsi terhadap iodium. Mencampurkan amilum dan iodium kedalam saliva
harus bersamaan untuk menghindari amilum terhidrolisis lebih dahulu oleh enzim
amilase sehingga bila terlambat ditetesi iodium akan tidak memberikan perubahan
warna biru [2].
Dari hasil percobaan yang telah kami lakukan, campuran saliva dan amilum
setelah diberi 2 tetes iodine mengalami perubahan warna menjadi kuning pada menit
ke-0. Meskipun biasanya perubahan warna pada umumnya diperoleh dalam waktu 5
menit, tapi hasil ini menunjukkan bahwa percobaan ini dapat digolongkan berhasil
12
14
karena campuran amilum dan iodine belum sempat teroksidasi saat percobaan
dilakukan sehingga dapat menunjukkan hasil yang maksimal dalam waktu yang
singkat.
Enzim merupakan polimer biologik yang mengatalisis lebih dari satu proses
dinamik yang memungkinkan kehidupan seperti yang kita kenal sekarang ini. Sebagai
determinan yang menentukan kecepatan berlangsungnya berbagai peristiwa
fisiologik, enzim memainkan peranan sentral dalam masalah kesehatan dan penyakit.
Pemecahan makanan untuk memasok energi serta unsur-unsur kimia pembangun
tubuh (building block), perakitan building block tersebut menjadi protein, membrane
sel, serta DNA yang mengkodekan informasi genetic, dan akhirnya penggunaan
energy untuk menghasilkan gerakan sel, semua ini dimungkinkan dengan adanya
kerja enzim-enzim yang terkoordinasi secara cermat [4].
Sementara dalam keadaan sehat semua proses biologis akan berlangsung
dengan cara yang tersusun rapi serta teratur dan homeostasis tetap dipertahankan,
homeostasis dapat mengalami gangguan berat pada keadaan patologis. Sebagai
contoh, cedera jaringan hebat yang mencirikan penyakit sirosis hepatis dapat
menimbulkan gangguan berat pada kemampuan sel membentuk enzim-enzim yang
mengatalisis berbagai proses metabolisme penting seperti sintesis ureum.
Ketidakmampuan mengubah ammonia yang toksik menjadi ureum yang nontoksik
senagai akibat dari penyakit tersebut akan diikuti dengan intoksikasi ammonia, dan
akhirnya koma hepatikum. Suatu spektrum penyakit genetik langka tetapi yang sering
sangat menurunkan keadaan umum penderitanya dan kerap berakibat fatal, memberi
contoh-contoh tambahan dramatis tentang konsekuensi fisiologis drastis yang dapat
menyertai gangguan terhadap aktivitas bahkan hanya satu enzim [3].
Menyusul suatu cedera jaringan berat (missal, infark jantung atau paru, cedera
remuk pada anggota gerak) atau pertumbuhan sel yang tidak terkendali (missal,
karsinoma prostat), enzim yang mungkin khas bagi jaringan tertentu akan dilepas ke
dalam darah. Dengan demikian, pengukuran terhadap enzim intrasel ini di dalam
15
serum dapat memberikan informasi diagnostik dan prognostik yang tidak ternilai bagi
dunia kesehatan [3].
Enzim adalah biomolekul yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang
mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia. Hampir
semua enzim merupakan protein, sehingga sifat-sifat protein dimiliki oleh enzim tapi
bukan sebaliknya [3].
Pada reaksi yang dikatalisasi oleh enzim, molekul awal reaksi disebut sebagai
substrat, dan enzim mengubah molekul tersebut menjadi molekul-molekul yang
berbeda, disebut produk. Hampir semua proses biologis sel memerlukan enzim agar
dapat berlangsung dengan cukup cepat [2].
Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang
bereaksi, sehingga proses rekasi dapat dipercepat. Percepatan dapat terjadi karena
enzim menurunkan energi pengaktifan yang dengan sendirinya akan mempermudah
terjadinya reaksi. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis
enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini
disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. Enzim adalah
biokatalisator yang dihasilkan oleh sel-sel jaringan yang dapat meningkatkan laju
reaksi kimia yang berlangsung dalam jaringan. Semua enzim yang diketahui hingga
kini hampir semuanya protein, sehingga sifat-sifat protein dimiliki oleh enzim seperti
termolabil dan dapat rusak oleh adanya logam berat [2].
Enzim merupakan katalisator protein yang mengatur kecepatan
berlangsungnya berbagai proses fisiologis. Sebagai konsekuensinya cacat pada fungsi
enzim menyebabkan penyakit. Enzim yang mengkatalisis reaksi yang melibatkan
pemindahan gugus, isomerasi, oksidoreaksi atau sintesis ikatan kovalen memerlukan
kosubstrat yang dikenal sebagai koenzim [4].
Enzim adalah protein yang berfungsi sebagai katalisator, yaitu senyawa yang
dapat meningkatkan reaksi kimia. Enzim terdiri dari ikatan molekul dengan berat
molekul yang besar dan membentuk cincin asam amino. Sebagai katalisator enzim
mempercepat reaksi tetapi enzim sendiri tidak ikut bereaksi dan tidak mengalami
16
perubahan dalam struktur dasarnya. Selain itu, enzim juga mengatur kecepatan reaksi
dalam jalur metabolik tubuh. Klinik praktek dan penelitian mengandalkan koleksi
cairan tubuh yaitu, darah dan urin untuk menjawab penting pertanyaan tentang
kesehatan pasien dan risiko status [3].
Semua enzim yang diketehui hingga kini seluruhnya adalah protein. Berat
molekul enzim sangat beraneka ragam, meliputi rentang nilai yang sangat luas.
Sebagai contoh enzim nibonuklease yang menghidrolisis asam nukleat yang
mengandung ribosa secara nisbi berukuran kecil, karena berat molekulnya kira-kira
13.700. Sebaliknya aldolase, enzim yang berperan dalam metabolisme glukosa
mempunyai berat molekul kira-kira sebesar 156.500 [4].
Kecepatan reaksi enzim adalah perubahan konsentrasi enzim atau substrat tiap
satuan waktu. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kecepatan reaksi enzim
tersebut adalah sebagai berikut [2] :
1. Suhu
2. pH (derajat keasaman)
3. Konsentrasi substrat
4. Konsentrasi enzim
Suatu enzim berikatan dengan substrat reaksi dan mengubah substrat menjadi
produk. Substrat berikatan dengan tempat pengikatan substrat spesifik yang terdapat
di enzim melalui interaksi dengan residu asam amino enzim. Geometri ruang yang
diperlukan untuk semua reaksi ( interaksi ) dengan substrat dan enzim menyebabkan
setiap enzim selektif bagi substratnya, dan memastikan bahwa yang dihasilkan
hanyalah produk spesifik. Efektivitas berbagai obat dan toksin tergantung pada
kemampuannya menghambat suatu enzim. Inhibitor paling kuat membentuk ikatan
kovalen dengan gugus reaktif di tempat reaktif enzim atau merupakan analog dan
stadium antara reaksi, misalnya stadium tramisi [4].
Kecepatan suatu enzim dapat dipengaruhi oleh konsentrasi, substrat, aktivator
dan inhibitor. Bagi banyak enzim, hubungan antara kecepatan reaksi dan konsentrasi
substrat dijelaskan oleh persamaan Michales-Menten. Produk dan inhibitor fisiologis
17
reversibel lainnya dapat terkompentisi dengan substrat untuk berikatan pada tempat
aktif, sehingga reaksi menjadi lambat [2].
Percobaan pada praktikum kali ini menggunakan amilum pada saliva.
Komposisi dari saliva manusia terdiri dari bagian [4] :
1. Komponen inorganik dan sekresi protein saliva dari kelenjar saliva
2. Bakteri oral dan sel serta sisa makanan.
Air liur (saliva) dihasilkan dan disekresikan dari kelenjar ludah. Adapun
kandungannya adalah [4] :
1. Elektrolit (2-21 mmol/L)
2. Natrium (10-36 mmol/L)
3. Kalium (1,2-2,8 mmol/L)
4. Kalsium (0,08-0,5 mmol/L)
5. Magnesium (5-40 mmol/L)
6. Klorida (2-13 mmol/L)
7. Bikarbonat, 1,4-39 mmol/L fosfat)
8. Mukosa (yang terutama mengandung mukopolisakarida dan glikoprotein)
9. Senyawaan antibakteri (tiosianat, hidrogen peroksida, dan immunoglobulin A)
10. Beberapa macam enzim, di antaranya alfa-amilase, lisozim, dan lingual lipase.
Amilase dan lipase berturut-turut memulai pencernaan pati dan lemak
sebelum makanan ditelan. Enzim-enzim tersebut bekerja optimal pada pH 7,4.
Lingual lipase memiliki pH optimum ~4,0, sehingga tak akan aktif jika belum
memasuki lingkungan asam. Lisozim berperan dalam lisis bakteri. Air liur manusia
juga mengandung fosfatase asam ludah, N-asetilmuramil-L-alanin amidase,
NAD(P)H dehidrogenase-quinone, laktoperoksidase ludah, superoksida dismutase,
glutation transferase, dehidrogenase aldehid kelas 3, glukosa-6-fosfat isomerase, dan
kallikrein jaringan. Adanya produk-produk ini kadang mengakibatkan air liur berbau
tidak sedap. Manusia mengeluarkan sekitar 700 ml air liur setiap harinya [4].
Amilase saliva adalah enzim yang temasuk kelas hidrolisis dan membantu
pemecahan amilum dalam mulut. Tetapi enzim ini tidak memiliki makna fisiologis
18
yang berarti karena waktu kontak dengan substrat hanya sebentar. Setelah makanan
masuk ke esophagus dan mencapai lambung enzim ini rusak karena pH asam
lambung yang rendah. Enzim ini kemudian digantikan oleh amilase pankreas.
Amilum yang berfungsi sebagai substrat dalam hal ini akan dipecah menjadi maltosa
dan dekstrin-dekstrin [4].
Sebagian besar bahan makanan dikonsumsi dalam bentuk yang tidak segera
dapat digunakan oleh organisme karena bahan makanan tersebut tidak bisa diserap
dari dalam saluran cerna sebelum terlebih dahulu dipecah menjadi molekul-molekul
yang lebih kecil. Proses pengurain bahan makanan yang terjadi secara alami menjadi
bentuk yang bisa diasimilasi merupakan proses pencernaan (digesti) [1].
Enzim merupakan protein yang berfungsi sebagai biokatalis dalam sel hidup.
Kelebihan enzim dibandingkan katalis biasa adalah [4] :
1. dapat meningkatkan produk beribu kali lebih tinggi
2. bekerja pada pH yang relatif netral dan suhu yang relatif rendah
3. bersifat spesifik dan selektif terhadap subtrat tertentu.
Enzim telah banyak digunakan dalam bidang industri pangan, farmasi dan
industri kimia lainnya. Dalam bidang pangan misalnya amilase, glukosa-isomerase,
papain, dan bromelin, sedangkan dalam bidang kesehatan contohnya amilase, lipase,
dan protease. Enzim dapat diisolasi dari hewan, tumbuhan dan mikroorganisme [4].
Saliva berperan penting dalam menjaga kebersihan dan kesehatan jaringan
rongga mulut melelui beberapa cara [4] :
1. Aliran saliva membantu membuang bakteri patogen dan sisa-sisa metabolik
yang memberi dukungan bagi bakteri tersebut.
2. Saliva mengandung beberapa faktor yang menghancurkan bakteri misalnya
ion SCN- dan beberapa enzim proteolitik. Saliva mengandung antibodi (Ig
A).
Proses pencernaan makanan diselenggarakan dengan bantuan enzim
pencernaan dan kelenjar pencernaan yang menghasilkan sekret tertentu untuk
mempermudah pencernaan dan dapat diserap tubuh. Berdasarkan hal diatas maka
19
praktikum ini dilakukan analisa kualitatif pada saliva dan empedu dimana keduanya
mempunyai peran dalam proses pencernaan. Kelenjar saliva yang utama adalah
kelenjar parotis, submandibularis dan sublingualis, selain itu juga ada beberapa
kelenjar bukalis yang kecil [3].
Kandungan saliva secara umum adalah air (99,5%), ion-ion organik (Ca2+, K+,
HCO3-. SCN-, I-), amilase salivarius dan enzim lipase lingual, serta immunoglobulin
A. Nilai ph saliva biasanya berkisar 6,8, dan bisa bervariasi antara kedua sisi netralis
tersebut. Sekresi sehari-hari normal saliva berklisar antara 800 ml dan 1500 ml.
Sekitar 60-65% dari total air liur dihasilkan oleh parotid, 20-30% oleh submandibular
dan 2-5% oleh kelenjar sublingual [4,5].
Amilase pada saliva mampu melakukan hidrolisis amilum dan glikogen
menjadi maltosa, walaupun demekian makna enzim ini tidak begitu penting karena
waktu kontaknya dengan makanan begitu singkat. Amilase salivarius dapat
dihilangkan keaktifannya pada ph 4,0 atau kurang, sehingga kerja enzim ini untuk
mencerna makanan dalam mulut segera terhenti di dalam suasana lambung yang
asam. Sedangkan enzim lipase lingual pada manusia tidak mempunyai arti yang
penting. Air liur manusia mengandung komponen informatif yang dapat digunakan
sebagai diagnostik penanda untuk penyakit manusia [1,6].
Taraf amylase adalah 355 u per liter dan lipase meningkat 79.6 u per liter.
Kandung kemih taraf creatinine adalah 3.36 mg per mililiter (297 ìmol per liter) dan
amylase kandung kemih tingkat 4258 u per liter. Pemeriksaan rasio amylase dihitung
kira-kira 3.6, satu nilai meyakini tidak pasti dengan buat-buatan dengan akut
pancreatitis tapi hal itu tidak mengesampingkan kemungkinan dengan pankreatitis
memanas [4].
Enzim secara umum merupakan protein. Enzim tersebut bekerja untuk
mempercepat metabolisme di dalam organisme. Apabila terjadi kerusakan pada
struktur enzim maka metabolisme dapat terganggu yang selanjutnya dapat
menimbulkan penyakit. Dengan demikian enzim dapat digunakan untuk memantau
penyakit maupun kecenderungan genetik terhadap keadaan penyakit [3].
20
Sebagian besar reaksi-reaksi biologis tergantung pada biokatalisator. Enzim
merupakan biokatalisator yang merupakan suatu persenyawaan protein yang
dihasilkan oleh sel-sel hidup. Kerja enzim sama dengan katalisator tetapi enzim
sangat dipengaruhi oleh keadaan disekitarnya (environment). Karena enzim suatu
protein, jadi merupakan suatu amfolit sehingga kerjanya tergantung ph larutan
sekitarnya [4].
Amilase merupakan enzim yang berfungsi memecah pati atau tururnannya.
Senyawa ini terdapat pada hewan dan tumbuhan .amilase dapat dibagi dalam tiga
golongan yaitu [4]:
1. Amilase yang dapat memecah pati secara acak dari tengah atau dari bagian
dalam molekulnya karenanya disebut endoamilase
2. Amilase yang menghidrolisis unit gula dari ujung pati karenanya disebut
eksoamilase
3. Glukoamilase yang dapat memisah glukosa dari terminal gula nonpereduksi
substrat pati.
Di alam terdapat 2 macam amilase yakni -amilase dan -amilase. Untuk
-amilase biasnya terdapat pada tumbuh-tumbuhan tingkat tinggi, sedangkan -
amilase ditemukan pada bakteri dan getah-getah cairan yang dikeluarkan manusia
(saliva, darah, urin) [3].
Ketika makanan dikunyah, makanan bercampur dengan saliva yang terdiri
dari enzim ptialin (suatu amilase) yang disekresikan oleh kelenjar parotis. Enzim ini
menghidrolisis tepung menjadi disakarida maltosa dan polimer glukosa kecil lainnya
yang mengandung 3-9 molekul glukosa seperti maltrotiosa dan limit dekstrin yang
merupakan titik cabang molekul tepung [7].
21
Tahapan hidrolisis amilum dapat dilukiskan sebagai berikut [4]:
Amilum
Maltosa Amilodekstrin (dengan I2 berwarna ungu )
Maltosa Eritrodekstrin (dengan I2 berwarna merah)
Maltosa Akrodekstrin (dengan I2 tidak berrwarna)
Dekstrin sederhana
Maltosa
Glukosa
Amilase tinggi tepung maizena diperoleh dari satu keanekaragaman spesifik
dari jagung yang kaya pada kanji resisten yang jenis 2, satu klasifikasi berlandaskan
struktur dan konformasi dari molekul kanji orang pribumi. Ketika ini dimakan 50
sampai 70% dari kanji bukan dicerna pada usus halus. Pada manusia sehat, tinggi
amylose maizena kanji adalah ragi dan dikonversi ke asam yang mengandung lemak
rangkai pendek pada kolon. Enzim amilase menghidrolisis amilum menghasilkan
satuan-satuan maltosa sampai sebanyak kira-kira 60-70% dari total amilum serta
sisanya sebagai dekstrin [4].
Amilosa merupakan polimer berantai panjang (tidak bercabang). Tetapi
berbentuk spiral. Molekulnya terbentuk dari sejumlah 300-400 satuan glukosa
(monomer) dengan ikatan glikosidik (1,4). Enzim amilase dapat menghidrolilsis
sampai habis dengan produk akhir berupa maltosa, enzim ini mempunyai kemampuan
khusus dalam memutus rantai polisakarida pada ikatan glikosidik (1,4) berselang
satu (sehingga menghasilkan maltosa) [3].
22
Enzim amilase berfungsi memecah amilum menjadi sakarida yang sederhana,
di dalam tubuh dihasilkan oleh saliva dan pankreas. Enzim amilase yang dihasilkan di
pankreas menghidrolisis amilum menjadi glukosa sedangkan enzim amilase yang ada
di saliva hanya menghidrolisis amilum sampai menjadi maltose [4].
Enzim amilase pada saliva memiliki pH daerah optimum yaitu 6,7. Enzim
dapat bekerja dengan pada pH normal yaitu 5-9, dan akan mengalami denaturasi bila
bekerja melewati pH normal sehingga aktivitas katalistik hilang [2].
23
BAB V
PENUTUP
A. Simpulan
Simpulan yang dapat diperoleh dari percobaan ini adalah sebagai berikut:
1. Perubahan wana dari warna biru pada percobaan saliva kali ini menjadi warna
kuning terjadi pada menit ke-0.
2. Perubahan warna pada reaksi ini terjadi karena adanya reaksi dari enzim
amilase yang bereaksi dengan amilum setelah diberi inhibitor iodium.
3. Satu unit aktivitas amilase yaitu tidak terhingga ( ).
B. Saran
1. Pada saat praktikum berlangsung praktikan seharusnya dapat menjaga
ketertiban ruangan agar tidak ribut.
2. Praktikan harus berhati-hati saat praktikum berlangsung agar tidak terjadi
kerusakan pada alat-alat praktikum.
DAFTAR PUSTAKA23
24
1. Winarno, FG. 1983. Enzim Dan Pangan. Jakarta : Gramedia.
2. Anonymous. 2011. Diktat dan Modul Biokimia Keperawatan. Banjarbaru : Bagian Biokimia Kedokteran FK UNLAM.
3. Murray, et al. 2009. Biokimia Harper. Jakarta : EGC.
4. Suwandi, M. 1989. Kimia Organik. Jakarta : FK UI.
5. Teshima K, Murakami R, Tomitaka E, Nomura T, Toya R, Hirak A, et al. Radiation-induced Parotid Gland Changes in Oral Cancer Patients:
Correlation Between Parotid Volume and Saliva Production. Jpn J Clin Oncol; 40(1)42–46. 2010.
6. Hu S, Li Y, Wang J, Xie Y, Tjon K, Wolinsky L, et al. Human Saliva Proteome and Transcriptome. J Dent Res 85: 1129. 2006.
7. Guyton AC, Hall. 2009. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 9. Jakarta : EGC.
23