|
ENZIM DAN KERJA ENZIM
A. TUJUAN :
• Mengetahui kerja enzim pada proses pencernaan di dalam mulut
• Mengukur kerja enzim amilase dalam beberapa lingkungan suhu yang berbeda
B. DASAR TEORI
Kegiatan kimiawi yang dilakukan oleh sel amatlah rumit. Hal ini mudah dimengerti bila mengingat demikian beragamnya bahan yang digunakan sebagai nutrient oleh sel satu pihak dan berbagai ragam substansi yang disintesis menjadi komponen-komponen sel di pihak lain. Bagaimanakah caranya sel melakukan kegiatan ini? Jawabannya terletak pada kerja enzim, substansi yang ada pada sel dalam jumlah amat kecil dan mampu menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan yang berkaitan dengan proses-proses selular (dan kehidupan). Tak mungkin ada kehidupan tanpa adanya enzim.
Enzim adalah protein spesifik yang berfungsi sebagai biokatalisator (mempercepat proses hidrolisis) sebagai katalisator, enzim harus bersifat efektif (dibutuhkan dalam jumlah sangat sedikit dibandingkan jumlah substrat), tidak ikut serta dalam proses reaksi (sifat dan jumlah tidak berubah), dapat kembali pada akhir reaksi dan bersifat spesifik.
Dapat diketahui pula bahwa enzim terdiri atas bagian yang berupa protein dan bagian lain yang bukan protein. Bagian yang berupa protein biasanya bersifat termolabil(tidak tahan panas) yang disebut dengan Apoenzim. Bagian yang bukan protein adalah bagian yang aktif dan diberi nama gugus protestik, biasanya berupa logam, seperti besi, tembaga, seng, atau suatu bahan senyawa organic yang mengandung logam. Apoenzim dan gugus protestik merupakan satu kesatuan yang disebut holoenzim.
Khasnya, satu molekul enzim dapat mengkatalisis perubahan 10 sampai 1000 molekul substrat (senyawa yang dikenai proses perubahan oleh enzim) perdetik. Reaksi-reaksi yang dikatalisis oleh enzim seringkali berlansung beberapa ribu sampai lebih dari satu jua kali lebih cepat daripada reaksi-reaksi yang sama tapi tidak di katalisis oleh enzim.
Molekul–molekul enzim amatlah efisien dalam mempercepat pengubahan substrat menjadi produk akhir. Kemampuan ini, serta kenyataan bahwa enzim tidak dikonsumsi ataupun mengalami perubahan, menerangkan mengapa enzim dalam jumlah yang amat sedikit sudah cukup bagi proses-proses selular.
Untuk dapat bekerja terhadap suatu zat atau substrat harus ada hubungan atau kontrak antara enzim dengan substrat. Tempat atau bagian enzim yang mengadakan hubungan atau kontrak dengan substrat dinamai bagian aktif (active site). Hubungan hanya mungkin terjadi apabila bagian aktif mempunyai ruang yang tepat dapat menampung substrat.
Cara kerja enzim ada dua macam, yaitu dengan model kunci gembok dan induk pas.
a) Kunci gembok (lock and key)
Enzim dimisalkan sebagai gembok karena memiliki sebuah bagian kecil yang dapat berikatan debgan substrat. Bagian tersebut disebut sisi aktif. Substrat dimisalkan sebagai kunci karena dapat berikatan secara pas dengan sisi aktif enzim (gembok).
b) Induksi pas (induced fit)
Pada model ini, sisi aktif enzim dapat berubah bentuk sesuai dengan bentuk substrat.
Ada empat factor yang mempengaruhi kerja enzim, yaitu temperature, pH, konsentrasi, dan inhibitor.
a. Temperature atau suhu
Enzim adalah suatu protein, maka kenaikan suhu dapat menyebabkan terjadinya denaturasi, maka bagian aktif enzim menjadi berkurang dan kecepatan reaksinya pun akan menurun.
Temperature atau suhu yang rendah dapat menghambat reaksi. Pada umumnya, temperature optimum enzim 30°-40°C. Kebanyakan enzim tidak menunjukan reaksi jika suhu turun sampai 0°C, namun enzim tidak rusak. Jika suhu normal kembali, maka enzim akan aktif kembali. Enzim tahan pada suhu rendah, namun dapat rusak di suhu 50°C.
b. Perubahan pH
Struktur ion enzim tergantung pada pH lingkungannya. Enzim dapat berbentuk ion negative atau ion positif atau ion bermuatan ganda (zwitter ion). Di samping pengaruh terhadap struktur ion pada enzim, pH rendah atau pH tinggi dapat pula menyebabkan terjadinya proses denaturasi dan ini akan mengkibatkan menurunnya aktivitas enzim.
c. Konsentrasi enzim dan substrat
Perbandingan jumlah antara enzim dan substrat harus sesuai. Jika enzim terlalu sedikit dan substrat terlalu banyak, reaksi akan berjalan lambat dan bahkan ada substrat yang tak terkatalisasi.
d. Inhibitor enzim
Sering kali kerja enzim dihambat oleh suatu zat yang disebut inhibitor. Ada dua jenis inhibitor, yaitu inhibitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif.
Pengolongan enzim dengan diakhiri –ase, ada enam golongan yaitu:
Golongan I Oksidoreduktase
Enzim-enzim yang termasuk dalam golongan ini dapat dibagi dua bagian yaitu dehidrogenase dan oksidase.
Golongan II Transferase
Enzim yang termasuk golongan ini bekerja sebagai katalis pada reaksi pemindahan suatu gugus dari suatu senyawa kepada senyawa lain. Salah satu enzim yang termasuk golongan ini adalah metiltransferase.
Golongan III Hidrolase
Enzim dalam kelompok ini bekerja sebagai katalisis pada reaksi hidrolisis. Beberapa enzim sebagai contoh ialah esterase, lipase dan amylase.
Enzim amylase dapat memecahkan ikatan-ikatan pada amilum hingga terbentuk maltose. Ada tiga macam enzim amylase yaitu α amylase, β amylase, Yamilase.
α amylase terdapat pada saliva dan pankreas.
Golongan IV Liase
Enzim yang termasuk golongan ini mempunyai peranan penting dalam reaksi pemisahan suatu gugus dari suatu substrat (bukan cara hidrolase) contohnya aldolase.
Golongan V Isomerase
Enzim yang termasuk golongan ini bekerja pada reaksi perubahan intermolekuler, misalnya reaksi perubahan glukosa menjadi fruktosa.
Golongan VI Ligase
Enzim yang termasuk golongan ini bekerja pada reaksi-reaksi penggabungan dua molekul.
C. Alat dan Bahan
NO Alat Bahan
1 Pipet Saliva
2 Tabung reaksi Larutan amilum
3 Beker glass 25 ml Larutan iod
4 Batang pengaduk kaca Larutan benedict
5 Gelas ukur Es dan air es
6 Plat tetes Kue cracker asin
7 Lumping dan alu porselin
8 Bunsen spirtus+ kaki tiga+ kasa
9 Termometer
10 Water bath
D. Cara kerja
• Kerja amylase pada proses pencernaan di mulut
2 buah kue cracker
↓
Sebagian dikunyah dan sebagian lagi di tumbuk
↓
Hasil kunyahan dan tumbukan simpan di plat tetes
↓
Tetesi larutan iod 5 tetes pada kedua sampel
↓
Uji iod pada interval waktu pengunyahan 0 detik,
2 menit, 4 menit, 6 menit, 8 menit, 10 menit
↓ amati perubahan
Hasil
• Kerja enzim amylase pada beberapa suhu lingkungan
Saliva 2ml
↓
Homogenisasi
↓
6 buah tabung reaksi masukkan 20 ml amilum
↓
Kemudian diatur suhu dan lingkungannya
↓
Tb 1 pada suhu 5°C (es), Tb 2 pada suhu 15°C (air es),
Tb 3 pada suhu 25°C (suhu ruang), Tb °4 pada suhu 35°C (water bath),
Tb 5 pada suhu 45°C (Bunsen), Tb 6 pada suhu 55°C (Bunsen)
↓
Biarkan 10 menit dan masukkan 0,5 saliva pada masing-,asing tabung
↓
Catat waktunya dengan interval waktu 2 menit
↓
Uji benedict dan uji iod pada larutan amilum
↓
Catat titik akromatisnya pada ke 6 suhu
↓
Selama percobaan tabung tidak blh keluar dari water bath dan suhunya harus konstan
↓
Buat grafik hubungan antara temperature dan enzim
↓
Tentukan grafik suhu optimum untuk kerja amylase
↓
Diskusi apabila hasil tidak sesuai dengan harapan
A. TUJUAN :
• Mengetahui kerja enzim pada proses pencernaan di dalam mulut
• Mengukur kerja enzim amilase dalam beberapa lingkungan suhu yang berbeda
B. DASAR TEORI
Kegiatan kimiawi yang dilakukan oleh sel amatlah rumit. Hal ini mudah dimengerti bila mengingat demikian beragamnya bahan yang digunakan sebagai nutrient oleh sel satu pihak dan berbagai ragam substansi yang disintesis menjadi komponen-komponen sel di pihak lain. Bagaimanakah caranya sel melakukan kegiatan ini? Jawabannya terletak pada kerja enzim, substansi yang ada pada sel dalam jumlah amat kecil dan mampu menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan yang berkaitan dengan proses-proses selular (dan kehidupan). Tak mungkin ada kehidupan tanpa adanya enzim.
Enzim adalah protein spesifik yang berfungsi sebagai biokatalisator (mempercepat proses hidrolisis) sebagai katalisator, enzim harus bersifat efektif (dibutuhkan dalam jumlah sangat sedikit dibandingkan jumlah substrat), tidak ikut serta dalam proses reaksi (sifat dan jumlah tidak berubah), dapat kembali pada akhir reaksi dan bersifat spesifik.
Dapat diketahui pula bahwa enzim terdiri atas bagian yang berupa protein dan bagian lain yang bukan protein. Bagian yang berupa protein biasanya bersifat termolabil(tidak tahan panas) yang disebut dengan Apoenzim. Bagian yang bukan protein adalah bagian yang aktif dan diberi nama gugus protestik, biasanya berupa logam, seperti besi, tembaga, seng, atau suatu bahan senyawa organic yang mengandung logam. Apoenzim dan gugus protestik merupakan satu kesatuan yang disebut holoenzim.
Khasnya, satu molekul enzim dapat mengkatalisis perubahan 10 sampai 1000 molekul substrat (senyawa yang dikenai proses perubahan oleh enzim) perdetik. Reaksi-reaksi yang dikatalisis oleh enzim seringkali berlansung beberapa ribu sampai lebih dari satu jua kali lebih cepat daripada reaksi-reaksi yang sama tapi tidak di katalisis oleh enzim.
Molekul–molekul enzim amatlah efisien dalam mempercepat pengubahan substrat menjadi produk akhir. Kemampuan ini, serta kenyataan bahwa enzim tidak dikonsumsi ataupun mengalami perubahan, menerangkan mengapa enzim dalam jumlah yang amat sedikit sudah cukup bagi proses-proses selular.
Untuk dapat bekerja terhadap suatu zat atau substrat harus ada hubungan atau kontrak antara enzim dengan substrat. Tempat atau bagian enzim yang mengadakan hubungan atau kontrak dengan substrat dinamai bagian aktif (active site). Hubungan hanya mungkin terjadi apabila bagian aktif mempunyai ruang yang tepat dapat menampung substrat.
Cara kerja enzim ada dua macam, yaitu dengan model kunci gembok dan induk pas.
a) Kunci gembok (lock and key)
Enzim dimisalkan sebagai gembok karena memiliki sebuah bagian kecil yang dapat berikatan debgan substrat. Bagian tersebut disebut sisi aktif. Substrat dimisalkan sebagai kunci karena dapat berikatan secara pas dengan sisi aktif enzim (gembok).
b) Induksi pas (induced fit)
Pada model ini, sisi aktif enzim dapat berubah bentuk sesuai dengan bentuk substrat.
Ada empat factor yang mempengaruhi kerja enzim, yaitu temperature, pH, konsentrasi, dan inhibitor.
a. Temperature atau suhu
Enzim adalah suatu protein, maka kenaikan suhu dapat menyebabkan terjadinya denaturasi, maka bagian aktif enzim menjadi berkurang dan kecepatan reaksinya pun akan menurun.
Temperature atau suhu yang rendah dapat menghambat reaksi. Pada umumnya, temperature optimum enzim 30°-40°C. Kebanyakan enzim tidak menunjukan reaksi jika suhu turun sampai 0°C, namun enzim tidak rusak. Jika suhu normal kembali, maka enzim akan aktif kembali. Enzim tahan pada suhu rendah, namun dapat rusak di suhu 50°C.
b. Perubahan pH
Struktur ion enzim tergantung pada pH lingkungannya. Enzim dapat berbentuk ion negative atau ion positif atau ion bermuatan ganda (zwitter ion). Di samping pengaruh terhadap struktur ion pada enzim, pH rendah atau pH tinggi dapat pula menyebabkan terjadinya proses denaturasi dan ini akan mengkibatkan menurunnya aktivitas enzim.
c. Konsentrasi enzim dan substrat
Perbandingan jumlah antara enzim dan substrat harus sesuai. Jika enzim terlalu sedikit dan substrat terlalu banyak, reaksi akan berjalan lambat dan bahkan ada substrat yang tak terkatalisasi.
d. Inhibitor enzim
Sering kali kerja enzim dihambat oleh suatu zat yang disebut inhibitor. Ada dua jenis inhibitor, yaitu inhibitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif.
Pengolongan enzim dengan diakhiri –ase, ada enam golongan yaitu:
Golongan I Oksidoreduktase
Enzim-enzim yang termasuk dalam golongan ini dapat dibagi dua bagian yaitu dehidrogenase dan oksidase.
Golongan II Transferase
Enzim yang termasuk golongan ini bekerja sebagai katalis pada reaksi pemindahan suatu gugus dari suatu senyawa kepada senyawa lain. Salah satu enzim yang termasuk golongan ini adalah metiltransferase.
Golongan III Hidrolase
Enzim dalam kelompok ini bekerja sebagai katalisis pada reaksi hidrolisis. Beberapa enzim sebagai contoh ialah esterase, lipase dan amylase.
Enzim amylase dapat memecahkan ikatan-ikatan pada amilum hingga terbentuk maltose. Ada tiga macam enzim amylase yaitu α amylase, β amylase, Yamilase.
α amylase terdapat pada saliva dan pankreas.
Golongan IV Liase
Enzim yang termasuk golongan ini mempunyai peranan penting dalam reaksi pemisahan suatu gugus dari suatu substrat (bukan cara hidrolase) contohnya aldolase.
Golongan V Isomerase
Enzim yang termasuk golongan ini bekerja pada reaksi perubahan intermolekuler, misalnya reaksi perubahan glukosa menjadi fruktosa.
Golongan VI Ligase
Enzim yang termasuk golongan ini bekerja pada reaksi-reaksi penggabungan dua molekul.
C. Alat dan Bahan
NO Alat Bahan
1 Pipet Saliva
2 Tabung reaksi Larutan amilum
3 Beker glass 25 ml Larutan iod
4 Batang pengaduk kaca Larutan benedict
5 Gelas ukur Es dan air es
6 Plat tetes Kue cracker asin
7 Lumping dan alu porselin
8 Bunsen spirtus+ kaki tiga+ kasa
9 Termometer
10 Water bath
D. Cara kerja
• Kerja amylase pada proses pencernaan di mulut
2 buah kue cracker
↓
Sebagian dikunyah dan sebagian lagi di tumbuk
↓
Hasil kunyahan dan tumbukan simpan di plat tetes
↓
Tetesi larutan iod 5 tetes pada kedua sampel
↓
Uji iod pada interval waktu pengunyahan 0 detik,
2 menit, 4 menit, 6 menit, 8 menit, 10 menit
↓ amati perubahan
Hasil
• Kerja enzim amylase pada beberapa suhu lingkungan
Saliva 2ml
↓
Homogenisasi
↓
6 buah tabung reaksi masukkan 20 ml amilum
↓
Kemudian diatur suhu dan lingkungannya
↓
Tb 1 pada suhu 5°C (es), Tb 2 pada suhu 15°C (air es),
Tb 3 pada suhu 25°C (suhu ruang), Tb °4 pada suhu 35°C (water bath),
Tb 5 pada suhu 45°C (Bunsen), Tb 6 pada suhu 55°C (Bunsen)
↓
Biarkan 10 menit dan masukkan 0,5 saliva pada masing-,asing tabung
↓
Catat waktunya dengan interval waktu 2 menit
↓
Uji benedict dan uji iod pada larutan amilum
↓
Catat titik akromatisnya pada ke 6 suhu
↓
Selama percobaan tabung tidak blh keluar dari water bath dan suhunya harus konstan
↓
Buat grafik hubungan antara temperature dan enzim
↓
Tentukan grafik suhu optimum untuk kerja amylase
↓
Diskusi apabila hasil tidak sesuai dengan harapan
