PENGARUH KADAR ENZIM TERHADAP KECEPATAN RESPIRASI PENGUBAHAN AMILUM

PENGARUH KADAR ENZIM TERHADAP KECEPATAN RESPIRASI PENGUBAHAN AMILUM

BAB I
PENDAHULUAN

A.Latar Belakang
Sel –sel yang perannya identik dengan pabrik-pabrik kimia yang bergantung pada keterediaan energi dan harus mematui hokum-hukum kimia . secara kolektif reaksi-reaksi kimia yag memungkinkan adanya kehidupan dansering kita sebut dengan metabolisme . beribu-ribu reaksi tersebut berlangsung secara terus menerus didalam sel. Dengan adanya reaksi-reaksi tersebut banyak senyawa organik yang disintesis tumbuhan . Semua ini dengan pengertian sel dapat mengatur lintasan metabolik yang dikehendakinya , hal ini memungkinkan untuk mngatur dan terjadinya kecepatan reaksi tersebut dengan cara memproduksi katalisatordengan jumlah yang sesuai dan pada saat yang dibutuhkan .
Katalisator terseut yang kemudian disebut dengan enzim . hamper dapat sipastika semua reaksi biokimia dapat berlangsung dengan sangat lambat jiak tanpa melibatkan biokatalisator . ion-ion dan senyawa anorganik yang telah diserap dalam tanah oleh tumbuhan sebagian besar dapat berfungsi sebagai katalisator reaksi. Tetapi enzim merupakan katalisator ynglebih kuat. Enzim umumny mempercepat laju reaksi antara 108 sampai 1020 kali.
Metabolisme adalah seluruh proses kimia yang berlangsung didalam tubuh organisme. Dalam suatu reaksi kimia, terjadi perubahan yang menyangkut struktur molekul dari satu atau lebih zat; perubahan dari suatu zat dengan sifat khusus menjadi zat lain yang mempunyai sifat baru yang disertai dengan pelepasan atau penyerapan energi. Proses metabolisme berlangsung dengan bantuan enzim. Enzim merupakan protein yang mempunyai ikatan-ikatan tertentu dan dapat membentuk sisi aktif dengan subtrat. Enzm berperan secar sepesifik dalam menentukan reaksi mana dipacu dibandingkan dengan katalisator anorganik , sehingga memungkinkan ribuan reaksi dapat berlangsung dengan tidak menghasilkan produk sampingan yang beracun.. Enzim juga tanggap dalam perubahan kondisi lingkungan sehingga perubahannya dapat dilakukan oleh tumbuhan sesuai dengan perubahan unsure lingungan.
Disamping memiliki berbagai keunngulannya enzim ternyata juag memiliki kelemahan , antara lain: karena enzim adalah protein dengan ukuran molekul berukuran besar , sehingga sintesisnya membutuhkan energi dalam jumlah yang besar pula. Dalam praktikum kali ini, kami ingin mengetahui bagaimana pengaruh kadar enzim terhadap proses reaksi amilum yang merupakan salah satu reaksi utama dalam tubuh makhluk hidup.

B.Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang pada praktikum kali adalah bagaimana pengaruh kadar enzim terhadap kecepatan reaksi pengubahan amilum.

C.Tujuan
Tujuan dari praktikum kali ini adalah untuk mengamati pengaruh kadar enzim terhadap kecepatan reaksi pengubahan amilum menjadi glukosa.



BAB II
KAJIAN TEORI

Enzim adalah suatu protein yang dihasilkan oleh sel-sel hidup yang mampu mempercepat proses transpformasi kimia khusus, seperti hidrolisis , oksidasi atau reduksi. Dalam proses tersebut enzim tidak mengalami perubahan , sehingga enzim hanya berperan sebagai katalisator biologis .
Enzim hanya bersifat spesifik , artinya spesifik untuk substrat tertentu (molekul reaktan) beberapa enzim bekerja pada tipe ikatan tertentu, sehingga enzim jenis ersebut dapat bekerja pada banyak substrat yang memiliki ikatan tertentu.
Enzim sebagai katalisator memiliki tingkat spesifikasi yang tinggi dalam mengkatalis suatu reaksi.salah satu tipe mekanisme kerja enzim adalah pada saat mempercepat reaksi penggubahan substrat adalah dengan cara menurunkan energi aktifasi (Ea). Enzim mempercept laju reaksi antara108 -1020 kali.



Course of reaktion
Gb. Energi aktivasi menurun oleh adanya enzim.
Energi aktifasi merupakan energi yang diperlukan molekul-molekul substrat untuk mencapai puncak transisi sebelum mengalami perubahan. Dengan adanya enzim , substrat yang akan diubah menjadi molekul produk tidak perlu encapai aktifasi yang tinggi, dalam hal ini enzim berperan dalam menurunkan tinggkat energi aktifasi substrst sehingga reaksi tidak memeakan banyak waktu.
Sifat-sifat enzim adalah sebagai berikut:
1.Enzim aktif dalam jumlah yang sangat sedikit. pada reaksi biokimia hanya membutuhkan sejumlah kecil enzim untuk membantu proses pengubahan sejumlah besar substrat menjadi produk hasil.
2.Enzim tidak terpengaruh oleh reaksi yang dikatalisisnya pada kondisi stabil. Dalam kondisi yang dianggap tidak optimum, suatu enzim merupakan senyawa relatif dan dapat dipengaruhi oleh reaksi yang dikatalisisnya.
3.Meskipun enzim berperan dalam mempercepat penyelesaian suatu reaksi, enzim tidak terpengaruh oleh kesetimbangan reaksi tersebut. Tanpa adanya enzim, reaksi dapat balik yang biasa terdapat dalam sistem hidup berlangsung ke arah kesetimbangan pada laju yang sangat lambat. Suatu enzim akan menghasilkan kesetimbangan reaksi itu pada kecepatan yang lebih tinggi.
4.Kerja katalis enzim spesisfik. Enzim menunjukkan kekhasan untuk reaksi yang dikatalisisnya. Suatu enzim yang mengkatalisis suatu reaksi tidak akan mengkatalis reaksi yang lain.
Cara kerja enzim yaitu: 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 dalm tiap molekul. Enzim meningkatkan kecepatan reaksi keseluruhan tanpa mengubah suhu reaksi dan menurunkan energi aktivasi.
Aktifitas enzim terganggu bila enzim telah mengalami denaturasi. Denaturasi adalah jika struktur enzim berubah sehingga substrat tidak dapat lag berikatan. Pada banyak keadaan, denaturasi tidak dapat balik. Suhu yang tinggi memudahkan putusnya ikatan hidrogen. Pemenasan ekstrem menyebabkan terbentuknya ikatan-ikatan kovalen baru antara rantai-rantai polipeptida atau antara bagian rantai yang sama dan ikatan-ikatan ini snagat stabil.
Sebagai suatu protein enzim memiliki sifat yang dapat terdenaturasi oleh keberadaan faktor-faktor tertentu.dengan adanya pendenaturasisaan dari enzim ini dapat mengakibatkan pada ketidak aktifan enzim yang berperan sebagai bio katalisator serta dapat mengganggu pada mekanisme kerjanya .Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kecepatan reaksi suatu enzimatis yaitu:
1.Konsentrasi enzim dan konsentrasi substrat.
Konsentrasi enzim dan konsentrasi substrat masing-masing dapat merupakan pembatas. Katalisis hanya terjadi jika enzim dan substrat membentuk satu kompleks sementara. Jadi, laju reaksi bergantung kepada jumlah benturan yang terjadi antara substrat dan enzim. Makin tinggi konsentrasi dari enzim maka kecepatan reaksi makin cepat pula, semua ini terjadi karena banyaknya enzim yang telah memecah substrst menaji suatu produk. Dengan ketentuan lain , yaitu konsentrasi enzim berlebihan maka kecepatan reaksinya akan lurus / tidak terjadi keneikan atau penurunan kecapatan reaksi. Hal ini disebabkan karena substrat telah terikat semua pada masing-masing enzimserta ada enzim yang tidak mengikat substrat.
V max


Km konsentrasi enzim
Gb . Grafik pengaruh konsentrasi enzim terhadap kecepatan reaksi enzimmatik.
2.pH
aktifitas dari enzim kebanyakandipenggaruhi oleh pH medium dengan berbagai ketetntuan. Kebanyakan bagi suatu enzim yang berfungsi terdapat pH optimum, yakni pada pH netral yaitu pH 7 yang pada nilai pH labih tinggi atau lebih rendah dari nilai tersebut enzim akan terganggu aktivitasnya. Dengan adanya pH yang ekstrim dapat menyebabkan perusakan atau pendenaturasi enzim berdampak pada inaktifan enzim. Banyaknya enzim yang tidak berfungsi dapat mempengaruhi kerja aktifasi enzim dalam halini dapat mempengaruhi kecepatan laju reaksi.
aktifitas




Gb. Grafik pengaruh pH terhadap kecepatan reaksi enzimatik.
3.Suhu
Kecepatan reaksi enzimatis akan mengalami peningkatan seiring peningkatan suhu sampai titik optimum. Setelah mencapai pada titik optimum, peningkatan suhu akan menurunkan kecepatan reaksi karena denaturasi protein enzim. Dalam hal ini enzim memiliki batasan suhu maksimal berkisar antara 50 o keatas.
aktifitas %




Temperatur
4.Konsentrasi Produk
Semakin tinggi konsentrasi substrat maka akan menyebabkan semakin tingginya kecepatan reaksi suatu enzim. Semua ini disebabkan oleh banyaknya jumlah substrat yang telah dipecah enzim untuk menjadi prodauk, keceptan reaksi semakin menurun, konsentrasi substrat dan penimbunan produk yang pada beberapa enzim, produk tersebut menjadi penghambat aktifitas enzim dengan cara bergabung dengan enzim sehingge pembentukan kompleks enzim substrat terhambat.
5. Penguraian Amilum
Enzim amilase menrupakan enzim hidrolisis yang mengkatalis proses penambahan air terhadap ikatan alfa 1,4 glikosida.

Amilase maltase
Amilum maltosa gukosa
Hasil yang paling sederhana dari penguraian proses mulai amilum dari enzim amilase adalah gula yang terdiri dari dua molekul glukosa yaitu maltosa. Maltosa merupakan bentuk gula yang tidak mudah untuk digunakan oleh tumbuhan. Oleh sebab itu, maltosa harus melalui proses pecahan lagi menjadi gula yang mudah dipakai oleh tumbuhan untuk menghasilkan energi, yaitu glukosa. Untuk mengubah maltosa menjadi glukosa diperlukan enzim maltase.



BAB III
METODE PERCOBAAN

A.Jenis Penelitian
Penelitian ini berjenis penelitian eksperimen, hal ini dikarenakan data-data yang kami peroleh berasal dari penelitian kami secara langsung, selain itu dalam percobaanini kami mengunakan variabel-variabel yang dapat mempengaruhi penelitian kami, diantaranya adalah : variabel manipulasi, variabel kontrol, dan variabel respon.

B.Variabel Pembatas
Variabel kontrol : Jumlah tetesan enzim dan tetesan KI-I2, jangka waktu penetesan.
Variabel manipulasi : kadar enzim
Variabel respon : perubahan warna setelah penetesan KI-I2.

C.Alat dan Bahan
1.Mortar dan penumbuk porselin
2.Tabung reaksi 8 buah, gelas ukur 10 ml 1 buah, centrifuge (pemusing).
3.Cawan tetes, pipet kecil, lampu spiritus, pegangan tabung reaksi.
4.Kecambah kacang hijau umur 2 hari. Larutan amilum 4%, akuades.
5.Larutan KI-I2 dan larutan Fosfat sitrat buffer pH= 5,6 (10 ml).

D.Cara Kerja
1.Membuang kulit biji kecambah.
2.Menggerus 30 gr kecambah kacang hijau dan menambahkan 30 ml larutan buffer fosfat sitrat sampai semua kecambah hancur.
3.Memasukkan ke dalam tabung reaksi centrifuge dan memusingkan selama 5 menit dengan kecepatan 2 rpm.
4.Mengambil cairan bagian atas (supernatan) dan memasukkan ke dalam tabung reaksi. Cairan ini dianggap sebagi larutan enzim amilase 100 %.
5.Membuat enzim dengan kadar 0%, 25%, 50% dari enzim yang berkadar 100 % dengan cara sbb: kadar enzim 50 % diperoleh dengan cara mengambil 5 ml enzim 100% dan menambahkan aquades sampai volume 10 ml, kadar enzim 25 % diperoleh dengan cara mengambil 5 ml enzim 50 % dan menambahkan aquades sampai volume 10 ml, kadar enzim 0 % diperoleh dengan cara memanaskan 5 ml enzim 100% sampai mendidih.
6.Menyediakan tabung reaksi dan mengisi dengan 5 ml larutan enzim 100 %, menambahkan 2 ml larutan amilum 1 %. Mencatat waktunya, kemudian mengocok perlahan sampai larutan tercampur. Saat mencampur larutan amilum + enzim ditetapkan sebagai saat nol.
7.Setiap 2 menit mengambil 1 tetes campuran lalu diuji dengan 1 tetes larutan KI-I2 pada lempeng penguji (cawan tetes).
8.Mencatat waktu tiap perubahan warna yang terjadi pada lempeng penguji.
9.Melakukan langkah ke-6 sampai 8, masing-masing untuk kadar enzim 50%, 25%, dan 0%.


BAB IV
DATA, ANALISIS DAN PEMBAHASAN
A.DATA
Tabel Pengaruh Enzim Amilase terhadap Reaksi Pengubahan Amilum
Waktu 2 menit ke-
Kadar Enzim

Konsentrasi Enzim 100%
Konsentrasi Enzim 50%
Konsentrasi Enzim 25%
Konsentrasi Enzim 0%
1
Konsentrasi Enzim 100% + + + +
Konsentrasi Enzim 50% + + + + +
Konsentrasi Enzim 25% + + + + + + +
Konsentrasi Enzim 0% + + + + + + +
2
Konsentrasi Enzim 100% + + + +
Konsentrasi Enzim 50% + + + + +
Konsentrasi Enzim 25% + + + + + + +
Konsentrasi Enzim 0% + + + + + + +
3
Konsentrasi Enzim 100% + + +
Konsentrasi Enzim 50% + + + + +
Konsentrasi Enzim 25% + + + + + + +
Konsentrasi Enzim 0% + + + + + + +
4
Konsentrasi Enzim 100% + +
Konsentrasi Enzim 50% + + + +
Konsentrasi Enzim 25% + + + + +
Konsentrasi Enzim 0% + + + + + + +
5
Konsentrasi Enzim 100% + +
Konsentrasi Enzim 50% + + + +
Konsentrasi Enzim 25% + + + + +
Konsentrasi Enzim 0% + + + + + + +
6
Konsentrasi Enzim 100%+ +
Konsentrasi Enzim 50% + + + +
Konsentrasi Enzim 25% + + + + +
Konsentrasi Enzim 0% + + + + + + +
7
Konsentrasi Enzim 100% +
Konsentrasi Enzim 50% + + +
Konsentrasi Enzim 25% + + + +
Konsentrasi Enzim 0% + + + + + + +
8
Konsentrasi Enzim 100%
Konsentrasi Enzim 50% + + +
Konsentrasi Enzim 25% + + + +
Konsentrasi Enzim 0% + + + + + + +
9
Konsentrasi Enzim 100%
Konsentrasi Enzim 50% + + +
Konsentrasi Enzim 25% + + + +
Konsentrasi Enzim 0% + + + + + + +
10
Konsentrasi Enzim 100%
Konsentrasi Enzim 50% + +
Konsentrasi Enzim 25% + + +
Konsentrasi Enzim 0% + + + + + + +
11
Konsentrasi Enzim 100%
Konsentrasi Enzim 50% + +
Konsentrasi Enzim 25%+ + +
Konsentrasi Enzim 0% + + + + + + +
12
Konsentrasi Enzim 100%
Konsentrasi Enzim 50% +
Konsentrasi Enzim 25% + + +
Konsentrasi Enzim 0% + + + + + + +
13
Konsentrasi Enzim 100%
Konsentrasi Enzim 50%
Konsentrasi Enzim 25%+ +
Konsentrasi Enzim 0% + + + + + + +
14
Konsentrasi Enzim 100%
Konsentrasi Enzim 50%
Konsentrasi Enzim 25% + +
Konsentrasi Enzim 0% + + + + + + +
15
Konsentrasi Enzim 100%
Konsentrasi Enzim 50%
Konsentrasi Enzim 25% +
Konsentrasi Enzim 0% + + + + + + +

Keterangan : Tanda (+) menunjukkan banyaknya kadar kepekatan Warna Biru
Waktu prubahan Warna pada Kadar Enzim
Konsentrasi Enzim 100%
Konsentrasi Enzim 50%
Konsentrasi Enzim 25%
Konsentrasi Enzim 0%
14
24
30
30 keatas




A. Analisis Data
Berdasarkan data diatas didapatkan pada kadar enzim 100% diperoleh hasil terdapat 4 kali perubahan warna yaitu pada 2 menit ke satu dan kedu diperloh kepekatan warna biru sebanyak (+ + + +), pada 2 menit ke 3 kepekatan warna biru ( + + + ) , pada 2 menit ke 4 ,5 dan 6 kepekatan warna biru ( + + ) ,dan untuk perubahan warna terakhir terjadi pada 2 menit 7 dengan kepekatan warna biri ( + ).
Pada kadar enzim 25% diperoleh hasil adanya lima kali perubahan warna kepekatan ,yaitu pada 2 menit ke 1 sampai 3 kepekatan warna biru ( + + + + +) , 4 sampai 6 kepekatan warna biru (+ + + +), 7 sampai 9 kepekatan warna biru (+ + +), 10 dan 11 kepekatan warna biru (+ + ), serta pada 2 menit ke 12 diperoleh kepekatan warna biru (+).
Untuk kadar enzim 50% diperoleh hasil adanya enan kali perubahan warna kepekatan ,yaitu pada 2 menit ke 1 sampai 3 kepekatan warna biru ( + + + + + +),4 sampai 6 kepekatan warna biru ( + + + + +), 7 sampai 9 diperoleh kepekatan warna biru ( + + + + ),10 sampai 12 diperoleh kepekatan warna biru ( + + + ), 13,14 diperoleh kepekatan warna biru ( + +) dan untuk perubahan kepatan warna biru terjadi pada 2 menit ke 15 (+).
Pada kadar enzim 0 %, tidak terjadi perubahan warna, yaitu pada 2 menit awal sampai percobaan menit terakhir ( pada 2 menit ke 15)

B. Pembahasan
Berdasarkan data yang telah kami peroleh, diketahui bawasanya kadar enzim dapat mempengaruhi kinerja dari amilum. Pada konsentrasi 100% dapat menyebabkan perubahan reaksi yang sangat cepat. Pada 2 menit yang 7 sudah dapat menghilangkan warna biru, dalam hal ini warna biru atau ungu sebagai penanda adanya amilum.Pada konsentrasi enzim 50% perubahan warna biru atau unggu berlangsunga agak lebih lama bila dibandingkan dengan yang terjadi pada konsentrasi enzim 100%, perubahan warna biru atau unggu berlangsung dalam 2 menit yang ke 12 hal ini menunjukkan bahwa kandungan enzim amilase lebih sedikit bila dibandingkan dengan konsentrasi enzin yang 100%.
Pada kadar enzim 25 %, kerja enzim amilase atau keberadaan enzim amilase mulai dapat diketahu, dalam hal ini reaksinya terjadi sanggat lambat. Perubahan warnanya terjadi secara bertahap mulai dari hilangnya kepekatan warna biru yang terjadi pada 2 menit yang ke 3 lalu menit ke 6 dan teus terjadi penurunan tingkat kepekatan warna biru hingga diperoleh titik setimbang yaitu hilangnya warna biru pada 2 menit ke 15. Pada kadar yang cukup rendah ini hampir dapt dipastiak bawasanya KI-I2 cukup sulit untuk mendetesi keberadaan dari amilum.
Pada konsentrasi 0 % tidak terjadi perubahan warna biak warna biru atau unggu mulai dari 2 menit pertama hingga 2 menit yang ke 15 sebagai penanda adanya kandungan amilase. Pada kasus ini mungkin dapat terjadi dikarenakan KI-I2 tidak dapat melakukan pendeteksian kandungan amilum yang diteteskan pada reaktan serta kandungan amilases yang terdapat pada larutan . dengan tidak mampunya pendeteksian KI-I2 pada keberadaan amilum dan amilase dapat juga disebabkan adanya pemenensan larutan supernata 100% sampai mendidih yang berdampak pada perusakan enzim atu pendenaturasisn enzim .
Pada proses pembuatan enzim amilase dari kecambah hijau ditambah larutan buffer sitrat fosfat. Penambahan ini dilakukan dengan tujuan agar enzim tidak cepat rusak walau enzim dalam proses pemanasan.
C.Diskusi
1.Tes KI-I pada larutan amilum + enzim 100% diperoleh warna biru, karena enzim amilase belum bekerja untuk mengubah amilum menjadi glukosa.
2.Fungsi fosfat sitrat buffer adalah untuk mempertahankan pH hal ini di karena enzim hanya aktif pada pH tertentu yaitu pH 5,6

3.Faktor yang mempengaruhi kerja enzim adalah:
Macam dan kadar (konsentrasi) substrat : semakin tinggi konsentrasi substrat maka akan tinggi pula kecepatan reaksinya.
Temperatur atau suhu : enzim memiliki suhu optimum yaitu 50 o keatas.
PH: enzim bekerja pada pH netral Yitu 7



BAB V
SIMPULAN
Makin tinggi tingkat konsentrasi enzim amilase yang dimiliki maka kecepatan reaksi pengubahan amilum untuk menjadi glukosa. Hal ini menunjukkan bahwa makin tinggi kadar enzim amilase yang dimiliki maka makin sedikit pula waktu yang dibutuhkan dalam mengubah amilum menjadi glukosa. Hal lain yang menentukan perbedaan kecepatan reaksi pengubahan amilum menjadi glukosa adalah kadar ensim amilase yang jumlahnya sangat bervariasi. Dalam hal ini kecepatan reaksi pengubahan amilum menjadi glukosa berbanding lurus dengan dengan konsentrasi dari enzim amilase.



DAFTAR PUSTAKA

Loveless A.R.1987. Prinsip-prinsip Fisiologi Tumbuhan Untuk Daerah Tropik. Jakarta : Gramedia
Martosuharsono, Soeharsono. 1985. Biokimia jilid I. Yogyakarta: Gadjahmada University Press.
Rahayu, Yuni Sri dkk. 2007. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Surabaya : Laboratorium Fistum.
Salisbury, frank B. Dan Cleon W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid II. Bandung : ITB.
.