Laporan 5 Biologi Dasar

BAB I

PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

Dalam menjalani kehidupannya manusia bekerja membutuhkan energi. Namun terkadang proses pembentukan energi ini lambat dalam bekerja, maka dari itu dibutuhkan biokatalisator untuk mempercepat pembentukan energi. Suatu reaksi kimia dapat terjadi dalam tubuh sangat lambat, namun  bila dalam reaksi tersebut ditambahkan enzim maka reaksi tersebut akan berjalan dengan cepat.

Selain pada manusia, enzim juga dapat ditemukan baik pada tumbuhan maupun pada hewan. Salah satu enzim yang terdapat pada tumbuhan adalah enzim amilase, yang dipengaruhui oleh garam-garam organik, pH, suhu dan cahaya.

Dewasa ini, enzim adalah senyawa yang umum digunakan dalam proses produksi. Enzim yang digunakan pada umumnya berasal dari enzim yang disolasi dari bakteri. Penggunaan enzim dalam proses produksi dapat meningkatkan efisiensi yang kemudian akan meningkatkan jumlah produksi.

Enzim dapat bekerja secara optimal apabila dalam keadaan atau kondisi asam ataupun basa. Dan untuk mengetahui pengaruh pH terhadap enzim amilase, maka kami melakukan percobaan atau praktikum “ pengaruh pH terhadap aktifitas enzim “. Dimana pH digunakan untuk mengetahui apakah larutan tersebut dalam keadaan asam ataupun dalam keadaan basa?. Dan apakan dalam keadaan asam atau dalan keadaan basa emzim tersebut dapat bekerja secara optimal ataukah sebaliknya?. Enzim dalam keadaan asam atau basa tidak bekerja secara optimal atau bekerja/bereaktifitas, tapi sangat lama.

Dan dalam percobaan ini, yang perlu diketahui yaitu pengaruh suhu terhadap aktifitas enzim. Untuk mengetahui seberapa besar pengaruh faktor-faktor tersebut terhadap kerja enzim, yang dimana diambil pH faktor yang diamati, maka kami melakukan percobaan dengan judul pengaruh pH terhadap aktivitas enzim.

B.       Tujuan Praktikum

Setelah melakukan kegiatan ini mahasiswa diharapkan mampu membuktikan pengaruh pH terhadap aktifitas enzim amilase.

C.      Manfaat praktikum

Agar mahasiswa lebih mengetahui pengaruh pH terhadap aktifitas enzim amilase dan dapat mengetahui cara kerja suatu enzim serta mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim tersebut.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Enzim dapat ditemukan baik pada hewan maupun pada tumbuhan. Salah satu enzim yang terdapat pada tumbuhan adalah amilase. Nama lain dari amilase ialah diastase. Enzim tersebut dapat menghidrolisis amilum menjadi gula. Amilase dihasilkan oleh gula 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 Pengajar, 2010).

Enzim adalah protein katalitik. (Jenis lain katalis biologis, ribozim, yang terbuat dari RNA). Suatu katalis adalah suatu agen kimiawi yang mengubah laju reaksi tanpa harus dipergunakan oleh reaksi itu. Dengan tidak adanya enzim, lalu lintas kimiawi melalui jalur-jalur metabolisme akan menjadi sangat macet. Apa yang menghalangi suatu reaksi spontan, dan bagaimana suatu enzim mengubah situasi itu?. Setiap reaksi kimiawi melibatkan pemutusan ikatan dan pembentukan ikatan. Misalnya : hidrolisis sukrosa melibatkan pertama-tama  pemutusan ikatan antara glukosa dan fruktosa dan kemudian pembentukan ikatan baru dengan suatu atom hidrogen dan suatu gugus hidroksil dari air. Setiap saat suatu reaksi mengatur ulang atom-atom molekul itu, ikatan-ikatan yang sudah ada dalam reaktan harus diputuskan dan ikatan baru pada produk akan dibentuk. Molekul reaktan harus menyerap energi dari sekelilimgnya, dan energi akan dibebaskan ketika ikatan baru pada molekul produk terbentuk ( Campbell, 2002 ).

Enzim memperlihatkan semua sifat-sifat protein. Semua enzim murni yang telah diamati sampai saat ini adalah  protein : dan aktifitas katalitiknya bergantung kepada integritas strukturnya sebagai protein. Sebagai contoh, jika suatu enzim dididihkan dengan asam kuat atau diinkubasi dengan tripsin, yaitu perlakuan yang memotong rantai   polipeptida, aktivitas katalitiknya biasanya akan hancur. Hal ini memperlihatkan  bahwa struktur kerangka polimer protein enzim dibutuhkan untuk aktifitasnya. Selanjutnya, jika kita mengubah berlipatnya rantai protein yang khas dari suatu protein enzim utuh oleh panas, oleh perlakuan pH yang jauh menyimpang dari keadaan normal, atau oleh perlakuan dengan  senyawa perusak lainnya, aktifitas katalitik enzim juga akan lenyap. Jadi, struktur polimer, sekunder, dan tertier protein enzim penting bagi aktifitas katalitiknya ( Lehninger, 1982 ).

Enzim berfungsi dengan cara meningkatkan proporsi molekul yang mempunyai cukup energi untuk bereaksi, sehingga mempercepat laju proses. Enzim melakukan hal ini dengan menurunkan energi yang diperlukan reaksi, dan bukan meningkatkan jumlah energi dalam tiap molekul. Hal ini menunjukkan bahwa pada waktu substrat diubah menjadi produk (hasil), suatu penghalang (“barrier”) energi harus diatasi. Penghalang ini disebut energi aktifasi (energi pengaktif). Adanya enzim sangat mengurangi (menurunkan) energi aktivasi suatu reaksi. Jika energi aktivasi untuk suatu reaksi  itu rendah, lebih banyak molekul ( substrat ) dapat bereaksi dari pada tanpa enzim. Enzim meningkatkan kecepatan reaksi keseluruhan tanpa mengubah sushu reaksi. Misalnya, energi aktivasi untuk reaksi hidrolisis sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa kira-kira 32.000 kalori per mol, tetapi dengan adanya enzim investase energi aktivasi menurunkan energi aktivasi menjadi kira-kira 9.400 kalori per mol ( Susilowati, 2000 ).

Enzim tertentu dapat bekerja secara optimal pada kondisi tertentu pula. Adapun beberapa faktor  yang mempengaruhi kerja enzim menurut Anonim  ( 2010 ) adalah sebagai berikut:

1).Suhu

  Sebagian besar enzim mempunyai suhu optimum yang sama dengan suhu normal sel organisme tersebut. Suhu optimum enzim pada hewan poikilotermik di daerah dingin biasanya lebih rendah daripada enzim pada hewan homeotermik. Contohnya, suhu optimum enzim pada manusia adalah 37 derajat celcius, sedangkan pada katak adalah 25 Derajat Celcius. Kenaikan suhu di atas suhu optimum dapat mengakibatkan peningkatan atau penurunan aktivitas enzim. Secara umum, tiap kenaikan suhu 10 derajat C, 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). Enzim yang terdenaturasi akan kehilangan  kemampuan katalisnya. Sebagian besar enzim mengalami denaturasi yang tidak dapat balik pada  suhu 55-65 Derajat C. Enzim yang secara fisik telah rusak biasanya tidak dapat diperbaiki lagi. Hal tersebut merupakan salah satu alasan  bahwa enzim lebih aman dimakan pada makanan yang sudah dimasak.Khususnya daging dan telur daripada makanan mentah.Pengontrolan panas terhadap susu dan makanan dengan bahan susu lainya secara dramatis mengurangi penyebaran penyakit seperti TBC. Pada suhu kurang dari suhu optimum, aktivitas enzim mengalami penurunan. Enzim masih beraktivitas pada suhu kurang dari 0 derajat C dan aktivitasnya hampir terhenti pada suhu 196 derajat C.

2)  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). Pengaruh pH terhadap kerja enzim dapat terdeteksi karena enzim terdiri atas protein. Jumlah muatan positif dan negative yang terkandung didalam molekul protein serta bentuk permukaan protein sebagian ditentukan oleh pH.

3) Konsentrasi Enzim, Substrat dan Kofaktor.

  Jika pH dan suhu suatu sistem enzim dalam keadaan konstan serta jumlah substrat berlebihan, laju reaksi adalah sebanding dengan enzim yang ada. Jika pH, suhu, dan konsentrasi enzim dalam keadaan konstan, reaksi awal hingga batas tertentu sebanding dengan substrat yang ada. Jika sistem enzim memerlukan suatu koenzim atau ion kofaktor , konsentrasi subsrat dapat menentukan laju keseluruhan sistem enzim.

4) Inhibitor Enzim

Enzim dapat dihambat sementara atau tetap oleh inhibitor berupa zat kimia tertentu. Zat kimia tersebut merupakan senyawa selain substrat yang biasa terikat pada sisi aktif enzim (substrat normal) sehingga antara substrat dan inhibitor terjadi persaingan untuk mendapatkan sisi aktif . Persaingan tersebut terjadi karena inhibitor biasanya mempunyai kemiripan  kimiawi dengan substrat normal. Pada konsentrasi Substrat yang rendah akan terlihat dampak inhibitor terhadap laju reaksi, kondisi tersebut berbalik bila konsentrasi substrat naik.

BAB III

METODE PRAKTIKUM

A.                      Waktu dan Tempat

Praktikum ini dilaksanakan pada :

     Hari, Tanggal         : Jumat, 12 November 2010

     Waktu                    : Pukul 13.30 s.d. 15.30

     Tempat                   : Laboratorium Biologi Lantai III Sebelah Timur

                                            FMIPA UNM Makassar

B.     Alat dan Bahan

1.      Alat

a)         Cetrifuge dan tabung centrifuge

b)         Mortar dan pistilum

c)         Tabung reaksi besar dan kecil

d)        Pipet

e)         Corong kecil

f)          Rak tabung reaksi

g)         Lampu spiritus

h)         Kertas pH atau pH meter

i)           Kertas saring

2.      Bahan

a)      Kecambah padi, jagung, atau kacang hijau

b)      Larutan amilum

c)      Larutan fehling A dan B

d)     Larutan KJ

e)      HCl encer (10%)

f)       Larutan NaOH 1 %

g)      Aquades

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.      Hasil Praktikum

No. Tabung	pH	Perubahan
I	6	a.     Ungu menjadi ungu muda ( 5 menit ) b.     Ungu menjadi ungu tua ( 10 menit ) c.     Ungu menjadi mendekati merah (15 menit)
II	4	a.     Hijau keruh menjadi hijau muda ( 5 menit ) b.     Hijau tua menjadi hijau lumut ( 10 menit ) c.     Ungu menjadi merah bata ( 15 menit )
III	12	a.     Ungu manjadi ungu tua ( 5 menit ) b.     Ungu memjadi ungu tua ( 10 menit ) c.     Ungu menjadi ungu tua ( 15 menit )

B.       Pembahaasan

1.      Tabung I

Pada tabung ini, diisi larutan amilum sebanyak 1 ml ke 3 buah tabung reaksi yang diberi label a, b dan c. Kemudian ditambahkan ekstrak kecambah. Setelah itu diukur pH-nya dan ternyata pH yang diperoleh adalah 6. Setelah itu, Setelah 5 menit tabung a ditambahkan fehling A dan B lalu dipanaskan. Ternyata larutan berubah warna dari ungu menjadi ungu muda. Hal ini menandakan bahwa enzim amilase pada supernatan tidak bekerja secara maksimum dalam menghidrolisis amilum menjadi glukosa. Kemudian tabung b diperlakukan seperti tabung a setelah 10 menit. Ternyata larutan berubah warna dari ungu menjadi ungu tua. Setelah itu tabung c juga diperlakukan seperti tabung a, setelah 15 menit larutan berubah sama seperti tabung b yaitu warna ungu dan berubah warna mendekati merah bata. Hal ini  mengindikasikan bahawa enzim amilase telah bekerja dalam menghidrolisis amilum menjadi glukosa.

2.      Tabung II

Pada tabung ini diisi amilum kemudian ditambahkan ekstrak kecambah. Setelah itu ditambahkan pula 1 – 2 tetes larutan HCl 10%, larutan berada dalam suasana asam. Setelah itu, masing masing tabung diberi label a, b dan c. Tabung reaksi a setelah 5 menit ditambahkan larutan fehling A dan B, kemudian dipanaskan. Ternyata larutan berubah warna dari hijau keruh menjadi hijau muda . Hal ini menandakan bahwa ezim pada supernatan yang ditambahkan belum bekerja secara maksimal dalam mengubah amilum menjadi glukosa. Tabung b, setelah 10 menit ditambahkan larutan fehling A dan B, dan mengalami perubahan warna hijau tua menjadi hijau lumut. Hal ini juga menandakan bahwa enzim pada tabung b belum bekerja sempurna dalam mengubah amilum menjadi glukosa. Pada tabung c, setelah 15 menit dipanaskan, larutan yang semula berwarna ungu berubah menjadi merah bata, ini  berarti enzim  bekerja maksimal dalam menghidrolisis amilum menjadi glukosa.

3.      Tabung III

Pada tabung ini, diisi amilum kemudian ditambahkan 1 ml ekstrak kecambah lalu ditambahkan pula 1-2 tetes larutan NaOH 1%, larutan tersebut dalam suasana basa. Setelah itu. Kemudian larutan diberi label a, b dan c. Tabung reaksi a setelah 5 menit ditambahkan fehling A dan B kemudian dipanaskan, dan ternyata berubah warna dari ungu menjadi ungu tua. Hal ini menandakan enzim pada ekstrak kecambah belum bekerja secara maksimal dalam menghidrolisis amilum menjadi glukosa. Tabung b setelah 10 menit ditambahkan fehling A dan B lalu dipanaskan. Ternyata larutan berubah warna dari ungu berubah menjadi ungu tua. Hal ini menandakan bahwa enzim amilase belum bekerja maksimal dalam menghidrolisis amilum menjadi glukosa. Tabung c setelah 15 menit ditambahkan fehling A dan B lalu dipanaskan. Ternyata larutan berubah warna dari ungu menjadi ungu tua, perubahan warna ini juga dapat diartikan bahwa enzim belum bekerja sempurna dalam larutan tersebut.

4.      Tabung IV

Pada tabung ini yang berisi amilum yang ditambahkan 1-2 tetes JKJ, dan terjadi perubahan warna dari putih menjadi biru kehitaman. Hal ini menandakan bahwa larutan ini mengandung amilum.

Pada tabung IV  digunakan sebagai kontrol terhadap perubahan warna yang terjadi pada tabung I, II, dan III. Pada tabung I, II, dan III terjadi perubahan warna. Dengan adanya perubahan warna tersebut menandakan bahwa enzim amilum pada setiap tabung telah bekerja. Namun perubahan warna yang terjadi pada percobaan ini tidak sesuai dengan teori. Menurut teori perubahan warna yang terjadi jika enzim telah bekerja adalah dari putih keruh menjadi orange. Hal ini mungkin disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain :

a.       Alat-alat yang digunakan mungkin tidak terlalu bersih sehingga terjadi pencampuran zat. Dari pencampuran zat inilah menyebabkan terjadinya perubahan warna yang tidak sesuai dengan teori.

b.      Suhunya mungkin tidak sesuai dengan suhu optimum dimana enzim bekerja.

c.       Kekurang telitian saat penghitungan waktu dan penambahan larutan.

BAB V

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Adapun kesimpulan dari bisa ditarik dari percobaan ini adalah. Bahwa, pH sangat berpengaruh terhadap kerja suatu enzim. Karena perubahan pH dapat mempengaruhi perubahan asam amino kunci pada sisi aktif enzim, sehingga menghalangi sisi aktif berkombinasi dengan substratnya. Perubahan warna yang terjadi pada setiap tabung menandakan bahwa enzim pada setiap tabung tersebut bekerja, walaupun terjadi perubahan warna yang tidak sesuai dengan teori.

B.     Saran

1.    Sebaiknya pada saat melakukan praktikum, dilakukan secara teliti agar tidak terjadi manipulasi data dan hasil praktikum bisa lebih baik.

2.    Sebaiknya laboratorium menyiapkan meja praktikum dengan bentuk lingkaran agar kerjasama antara praktikan dapat terjaga sehingga hasil praktikum bisa lebih baik.

3.    Sebaiknya preparat yang disediakan adalah preparat yang layak untuk dipakai , agar mahasiswa mengetahui apa-apa yang berkaitan dengan jaringan melalui pengamatannya sendiri.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim . 2010. Enzim . http:// id. Wikipedia.org / wiki / jaringan. Diakses 1

            Desember 2010.

Campbell, dkk. 2002. Biologi Jilid I. Program Tingkat Pertama Bersama UH.

Lehninger. 1982. Dasar-dasar Biokimia Jilid I.  Yogyakarta : Gadjah mada university

            press.

Susilowati, dkk. 2000. Petunjuk Praktikum Biologi Hewan, Fisiologi Tumbuhan,

            Zoologi Vertebrata, Struktur Hewan. Jurusan Pendidikan Biologi FMIPA

            Universitas Negeri Malang.

Tim Dosen Biologi. 2010.Penuntun Praktikum Biologi Dasar. Jurusan FMIPA UNM.

PERTANYAAN :

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

2.       Mengapa pada ekstrak enzim dari biji perlu dicentrifuge?

JAWABAN :

1.       Larutan fehling A dan B berguna untuk mengetahui ada tidaknya glukosa dalam cairan supernatan . larutan JKJ berfungsi untuk mengetahui adanya glukosa dalam larutan.

2.      Centrifuge diperlukan untuk mendapatkan cairan bening  dari kecambah yang disebut ekstrak enzim yang akan digunakan untuk membuktikan pengaruh pH terhadap aktifitas enzim.