BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Setiap hari tubuh kita terus menerus menerima asupan karbohidrat dari

makanan yang kita makan, khususnya nasi. Nasi yang merupakan polisakarida

merupakan makanan sumber karbohidrat, dalam hal ini adalah kelompok

amilum. Amilum atau bahasa sehari-harinya adalah pati terdapat pada umbi,

daun, batang dan biji-bijian. Amilum terdiri atas dua macam polisakarida yang

kedua-duanya adalah polimer dari glukosa, yaitu amilosa (kira-kira 20-28%) dan

amilopektin. Pada saat kita mengunyah nasi (amilum), maka dalam mulut terjadi

suatu reaksi kimia, yaitu pemecahan ikatan-ikatan pada amilum dengan bantuan

enzim, dalam hal ini adalah enzim amilase yang terdapat dalam saliva (air liur).

Enzim merupakan suatu senyawa yang termasuk dalam golongan protein.

Enzim ini memiliki fungsi yang sangat penting dalam kelangsungan hidup

manusia karena sebagian besar dari proses metabolisme tubuh kita mengikut

sertakan kinerja dari enzim tersebut. Tetapi perlu kita ketahui bahwa kerja suatu

enzim tentu saja tidak lepas dari syarat-syarat yang harus dipenuhi misalnya

harus dalam suhu tertentu, pH tertentu dan masih banyak lagi faktor-faktor yang

mempengaruhi kerja dari enzim tersebut.

Berdasarkan hal tersebut di atas, maka dilakukanlah percobaan ini untuk

mengetahui pengaruh dari temperatur terhadap keaktifan suatu enzim.

1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan

1.2.1 Maksud Percobaan

Maksud dilakukannya percobaan ini adalah untuk mengetahui dan

mempelajari bagaiman pengaruh suhu terhadap keaktifan suatu enzim.

1.2.2 Tujuan Percobaan

tujuan dilakukannya percobaan ini yaitu untuk menentukan suhu optimun

dari enzim amilase.

1.3 Prinsip Percobaan

Menentukan aktivitas enzim amilase berdasarkan waktu penguraian pati

menjadi glukosa pada berbagai temperatur kemudian diuji dengan iodida pada

interval waktu tertentu hingga warna biru yang terbentuk berubah menjadi warna

bening.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Enzim adalah sekelompok protein yang berfungsi sebagai katalisator untuk

berbagai reaksi kimia dalam sistem biologis. Hampir tiap reaksi kimia dalam

sistem biologis dikatalisis oleh enzim. Sintesis enzim terjadi di dalam sel dan

sebagian besar enzim dapat diekstraksi dari sel tanpa merusak fungsinya. Seluruh

reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel memerlukan jasa enzim, enzim

disintesis di dalam sel, namun aktivitasnya tidak selalu di dalam sel. Berbagai

reaksi kimia yang dikendalikan oleh enzim antara lain respiasi, pertumbuhan,

perkembangan, kontraksi otot, fotosintesis, pencernaan, fiksasi nitrogen,

pembentukan urin, dan lain-lain.

Enzim, seperti protein lain, mempunyai berat molekul yang berkisar dari

kira-kira 12.000 sampai lebih dari 1 juta. Oleh karena itu, enzim berukuran amat

besar dibandingkan dengan substrat atau gugus fungsional targetnya. Beberapa

enzim hanya terdiri dari polipeptida dan tidak mengandung gugus kimiawi selain

residu asam amino. Akan tetapi enzim lain memerlukan tambahan komponen

kimia bagi aktivitasnya komponen ini disebut kofaktor. Kofaktor mungkin suatu

molekul anorganik seperti ion Fe2+, Mn2+ atau Zn2+ atau mungkin juga suatu

molekul anorganik kompleks yang disebut koenzim. Beberapa enzim

membutuhkan baik koenzim maupun satu atau lebih ion logam bagi aktivitasnya.

Pada beberapa enzim, koenzim atau ion logam hanya terikat secara lemah atau

dalam waktu sementara pada protein, tetapi pada enzim lain senyawa ini terikat

kuat, atau terikat secara permanen yang dalam hal ini disebut gugus prostetik.

Enzim yang strukturnya sempurna dan aktif mengkatalisis, bersama-sama dengan

koenzim atau gugus logamnya disebut holoenzim. Koenzim dan ion logam

bersifat stabil sewaktu pemanasan, sedangkan bagian protein enzim akan

terdenaturasi oleh pemanasan (Lehninger, 1997).

Untuk aktifitas biologis, beberapa enzim memerlukan gugus–gugus

prostetik atau kofaktor. Kofaktor ini merupakan bagian nonprotein dari enzim itu.

Suatu kofaktor dapat berupa ion logam sederhana, ion tembaga misalnya

merupakan kofaktor bagi enzim asam askorbat oksidase. Enzim lain mengandung

molekul organik nonprotein sebagai kofaktor. Gugus prostetik organik seringkali

dirujuk sebagai suatu koenzim (Fessenden & Fessenden, 1994).

Suatu enzim bekerja secara khas terhadap suatu substrat tertentu.

Kekhasan inilah ciri suatu enzim. Ini sangat berbeda dengan katalis lain (bukan

enzim) yang dapat bekerja terhadap berbagai macam reaksi. Enzim urase hanya

bekerja terhadap urea sebagai substratnya namun enziim tersebut mempunyai

kekhasan tertentu. Misalnya enzim esterase dapat menghidrolisis beberapa ester

asam lemak, tetapi tidak dapat menghidrolisis substral lain yang bukan ester.

Kekhasan enzim terhadap suatu reaksi disebut kekhasan reaksi (Poedjiadi, 1994).

Untuk dapat bekerja terhadap suatu zat atau substrat harus ada

hubungannya atau kontak antara enzim dengan substratnya suatu enzim

mempunyai ukuran lebih besar daripada substratnya. Oleh karena itu tidak seluruh

bagian enzim dapat berhubungan dengan substrat. Hubungan antara substrat

dengan enzim hanya terjadi pada bagian tertentu saja. Tempat atau bagian enzim

yang mengadakan hubungan atau kontak dengan substrat dinamai bagian aktif

(active site). Hubungan hanya mungkin terjadi apabila bagian aktif mempunyai

ruang yang tepat dapat menampung substrat. Hubungan atau kontak antara enzim

dengan substrat menyebabkan terjadinya kompleks enzim–substrat, kompleks ini

merupakan kompleks yang aktif, yang bersifat sementara dan akan terurai lagi

apabila reaksi yang diinginkan telah terjadi (Poedjiadi, 1994).

Faktor – faktor yang mempengaruhi kerja enzim (Poedjiaji, 1994):

1. Konsentrasi Enzim

Seperti pada katalis lain, kecepatan suatu reaksi yang menggunakan enzim

tergantung pada konsentrasi enzim tersebut. Pada suatu konsentrasi substrat

tertentu, kecepatan reaksi bertambah dengan bertambahnya konsentrasi enzim.

2. Konsentrasi Substrat

Hasil 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

enzim substrat.

3. Suhu

 Pada suhu rendah reaksi kimia berlangsung lambat, sedangkan pada suhu

yang lebih tinggi reaksi berlangsung lebih cepat. 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. Kenaikan suhu sebelum terjadinya proses

denaturasi dapat menaikkan kecepatan reaksi.

4. Pengaruh pH

Enzim dapat berbentuk ion positif, ion negatif atau ion bermuatan ganda

(zwitter ion). Dengan demikian perubahan pH lingkungan akan berpengaruh

terhadap efektivitas bagian aktif enzim dalam membentuk kompleks enzim

substrat. Disamping pengaruh terhadap struktur ion pada enzim, pH rendah atau

pH tinggi dapat pula menyebabkan terjadinya proses denaturasi dan ini akan

mengakibatkan menurunnya aktivitas enzim.

5. Pengaruh Inhibitor

 Hambatan yang dilakukan oleh inhibitor dapat berupa hambatan tidak

reversibel. Hambatan tidak reversibel pada umumnya disebabkan oleh terjadinya

proses destruksi atau modifikasi sebuah gugus fungsi atau lebih yang terdapat

pada molekul enzim. Hambatan reversibel dapat berupa hambatan bersaing atau

hambatan tidak bersaing.

Pati tersusun dari unit-unit glukosa yang bergabung terutama lewat ikatan

1,4 α-glikosidik, meskipun rantainya dapat mempunyai sejumlah cabang yang

melewati ikatan 1,6 α-glikosidik. Hidrolisis parsial dari pati menghasilkan

maltosa, dan hidrolisis sempurna hanya menghasilkan D-glukosa. Pati dapat

dipisahkan dengan berbagai teknik menjadi dua fraksi, yaitu amilosa dan

amilopeptida. Amilosa adalah polimer linear dari α–D–glukosa, sekitar 50 sampai

300 unit-unit glukosa yang dihubungkan antara satu dengan yang lainnya melalui

ikatan 1,4–α–glikosida. Dalam larutan rantai amilosa berbentuk heliks menyerupai

kumparan, karena adanya ikatan dengan konfigurasi s pada setiap unit glukosa.

Kumparan berbentuk tabung ini memungkinkan terbentuknya senyawa kompleks

dengan molekul lain, terutama molekul-molekul kecil yang dapat masuk ke dalam

kumparannya. Warna biru tua yang ditimbulkan pada penambahan yodium pada

pati adalah contoh pembentukan kompleks tersebut (Tim Dosen Kimia, 2007)

Cara kerja enzim pada dasarnya ada dua yaitu:

1. Metode kunci gembok ( Lock and Key)

Dalam metode ini substrat akan masuk berikatan sengan situs aktif dari

enzim.

2. Metode Pas (Inducid fit)

Pada  model ini, bagian situs aktif dari enzim akan dapat merubah dirinya

untuk disesuaikan dengan substrat yang akan dikatalisnya.

Enzim air liur = Amilase (ptialin):

Air liur terdiri dari 99,5 % air dan kra-kira 0,55 zat padat dua pertiga dari

benda padat tadi yang terdiri dari bahan-bahan organik terutama ptialin dan

musim. Benda padat lainnya adalah  ion-ion organik seperti sulfat, fosfat,

bikarbonat, klorida, kalsium, magnesium, natrium, dan kalium. Musim dalam air

berperan sebagai pelumas dalam rongga mulut dan membasahi makanan sewaktu

dikunyah dan memudahkan ditelan. pH air liur biasanya sedikit asam, kira-kira

6,8. Ptialin adalah enzim amilase yang memecah pati menjadi tidak aktif pada pH

4 atau lebih rendah.

BAB III

METODE PERCOBAAN

3. 1 Bahan

Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah larutan pati (amilum)

1%, saliva (enzim amilase), iodine 0,01 M, aquadest, tissue roll dan es batu.

3. 2 Alat

Adapun alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini diantaranya ialah

tabung reaksi, rak tabung reaksi, gelas ukur 1000 mL, oven, pipet tetes,

stopwatch, plat tetes,

3. 3 Metode Kerja

Sebanyak 4 buah tabung reaksi disiapkan dan masing-masing diisi dengan

2,5 mL larutan pati (amilum) 1%. Kemudian disiapkan pula 4 tabung reaksi lain

dan masing-masing diisi dengan 1 mL saliva encer. Tabung pertama yang berisi

larutan pati dan tabung yang berisi saliva encer dimasukkan dalam air es (0 oC).

Tabung kedua yang berisi larutan pati dan tabung yang berisi saliva encer

ditempatkan pada suhu kamar (25 oC). Tabung ketiga yang berisi larutan pati dan

tabung yang berisi saliva encer dimasukkan dalam oven (38 oC). Tabung keempat

yang berisi larutan pati dan tabung yang berisi saliva encer dimasukkan dalam

penangas air (100 oC). Semua tabung dibiarkan selama 5 menit dan kemudian

pada masing-masing tabung yang berisi larutan pati ditambahkan 5 tetes saliva

encer. Pada interval 5 menit, diambil contoh masing-masing larutan dan

diteteskan pada plat tetes yang telah berisi iodin 0,01 M sampai larutan menjadi

bening.

Ciornea, E., Vasile, G., Cojocaru, D., 2008, On The Influence Of The Temperature And pH Of The Incubation Medium On The Activity Of Total

Amylase In Some Spontaneous And Cultivated poaceae,http://www.bio.uaic.ro/publicatii/anale_biochimie/2008_IX_F1/2008_Anale_GBM_IX_F1_l14.pdf, diakses 8 Mei 2009.

Fessenden, R. J. dan Fessenden, J. S., 1994, Kimia

Organik, Erlangga, Jakarta.

Lehninger, A.L., 1997, Dasar-dasar Biokimia Jilid 1,

Erlangga, Jakarta.Patong, A. R., 2009, Penuntun Praktikum Biokimia,

Laboratorium Biokimia Jurusan Kimia FMIPA Universitas Hasanuddin, Makassar.

Pine, S.H., Hendrickson, J.B., Cram, D.J., dan Hammond, G.S., 1988, Kimia Organik II, Penerbit ITB, Bandung.

Poedjiadi, A., 1994, Dasar-dasar Biokimia, UI-Press, Jakarta.

Tim Dosen Kimia, 2007, Kimia Dasar II, Universitas Hasanuddin, Makassar.