LAPORAN PERCOBAANPENGARUH SUHU TERHADAPKERJA ENZIM PTIALIN

disusun oleh(XII-A4):

M. Arif Fachrudin (17)Riky Adi Putra Sutanto (21)M. Rizqi Kurniawan (22)

PEMERINTAH KABUPATEN LUMAJANGDINAS PENDIDIKANSMA NEGERI 2 LUMAJANGJl. H.O.S. Cokroaminoto 159 Lumajang 67311 / Fax. (0334) 881036Tahun Pelajaran 2013-2014BAB IPENDAHULUANBAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangSetiap tubuh makhluk hidup terjadi begitu banyak reaksi kimia. Reaksi kimia yang terjadi itulah yang disebut dengan metabolisme. Metabolisme dapat berupa katabolisme dan anabolisme. Katabolisme sendiri adalah reaksi pemecahan molekul-molekul besar yang kompleks menjadi molekul-molekul kecil yang lebih sederhana. Sedangkan, anabolisme adalah reaksi pembentukan molekul-molekul besar dan kompleks dari molekul-molekul kecil yang sederhana. Semua reaksi tersebut tidak akan mungkin terjadi tanpa adanya enzim. Tanpa enzim, reaksi-reaksi biokimiawi akan berjalan sangat lambat.Enzim disebut juga biokatalisator, merupakan suatu senyawa protein yang memiliki kemampuan mengatalisis. Salah satu enzim yang dimiliki manusia adalah enzim ptialin/amylase. Enzim ini dihasilkan oleh kelenjar ludah. Ptialin berfungsi untuk mengubah amilum menjadi glukosa. Enzim ini berperan penting dalam membantu proses pencernaan. Bisa dibayangkan bagaimana jadinya bila kerja enzim ini terganggu. Banyak faktor yang mengakibatkan kerja enzim ini terganggu, diantaranya adalah suhu, pH, inhibitor, dll. Pada percobaan kali ini, kami akan mencari tahu pengaruh faktor suhu terhadap kerja enzim ptialin. Harapannya, kita bisa mengetahui bagaimanakah kondisi suhu yang cocok untuk kerja enzim ptialin yang peranannya sangat vital bagi tubuh kita ini.

1.2 Rumusan MasalahAdapun rumusan masalah dalam percobaan kali ini adalah sebagai berikut.1. Apa pengaruh suhu terhadap kerja enzim ptialin?2. Bagaimana suhu yang optimum terhadap kerja enzim ptialin?

1.3 Tujuan PercobaanAdapun tujuan percobaan kali ini adalah sebagai berikut.1. Untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap kerja enzim ptialin.2. Untuk mengetahui kondisi suhu yang optimum terhadap kerja enzim ptialin.

1.4 Manfaat Percobaana. Jangka pendek1. Sebagai bahan catatan individu.2. Sebagai bahan laporan kelompok.b. Jangka panjang1. Melatih kemampuan siswa dalam melakukan kerja ilmiah.2. Sebagai ilmu awal untuk lebih lagi mendalami kerja enzim apabila nantinya berkecimpung dalam dunia biologi.

BAB IIKAJIAN TEORI

2.1 Pengertian EnzimEnzim atau biokatalisator adalah katalisator organik yang dihasilkan oleh sel. Enzim sangat penting dalam kehidupan, karena semua reaksi metabolisme dikatalis oleh enzim. Jika tidak ada enzim, atau aktivitas enzim terganggu maka reaksi metabolisme sel akan terhambat hingga pertumbuhan sel juga terganggu. Enzim merupakan suatu protein seperti halnya protein lain, enzim dapat mengalami perubahan struktur apabila dikenakan pada suhu yang ekstrem. Bila terjadi perubahan struktur, enzim menjadi tidak fungsional lagi. Supaya dapat bekera secara optimal, enzim memerlukan kondisi (pH, suhu, kepekatan) tertentu. (Basoeki, 2000).

2.2 Struktur dan Mekanisme EnzimBerdasarkan strukturnya, enzim terdiri atas komponen yang disebutapoenzimyang berupa protein dan komponen lain yang disebut gugusprostetikyang berupa nonprotein. Beberapa jenis vitamin seperti kelompok vitamin B merupakan koenzim. Jadi, enzim yang utuh tersusun atas bagian protein yang aktif yang disebut apoenzim dan koenzim, yang bersatu dan kemudian disebutholoenzim.Enzim bekerja dengan dua cara, yaitu menurut Teori Kunci-Gembok (Lock and Key Theory) dan Teori Kecocokan Induksi (Induced Fit Theory). Menurut teori kunci-gembok, terjadinya reaksi antara substrat dengan enzim karena adanya kesesuaian bentuk ruang antara substrat dengan situs aktif (active site) dari enzim, sehingga sisi aktif enzim cenderung kaku. Substrat berperan sebagai kunci masuk ke dalam situs aktif, yang berperan sebagai gembok, sehingga terjadi kompleks enzim-substrat. Pada saat ikatan kompleks enzim-substrat terputus, produk hasil reaksi akan dilepas dan enzim akan kembali pada konfigurasi semula.Berbeda dengan teori kunci gembok, menurut teori kecocokan induksi reaksi antara enzim dengan substrat berlangsung karena adanya induksi substrat terhadap situs aktif enzim sedemikian rupa sehingga keduanya merupakan struktur yang komplemen atau saling melengkapi.Menurut teori ini situs aktif tidak bersifat kaku, tetapi lebih fleksibel.

2.3 Aktivitas EnzimAktivitas enzim disebut juga sebagai kinetik enzim. Kinetik enzim adalah kemampuan enzim dalam membantu reaksi kimia. Tubuh manusia menghasilkan berbagai macam enzim yang tersebar di berbagai bagian dan memiliki fungsi tertentu. Salah satu enzim yang penting dalam sistem pencernaan manusia adalah enzim amilase. Enzim ini terdapat dalam saliva atau air liur manusia. Saliva yang disekresikan oleh kelenjar liur selain mengandung enzim amilase juga mengandung 99,5% air, glikoprotein, dan musin yang bekerja sebagai pelumas pada waktu mengunyah dan menelan makanan. Amilaseatau ptialinyang terdapat dalam saliva adalah -amilase liur yang mampu membuat polisakarida (pati) dan glikogen dihidrolisis menjadi maltosa dan oligosakarida lain dengan menyerang ikatan glikosodat (1 4). Amilase liur akan segera terinaktivasi pada pH 4,0 atau kurang sehingga kerja pencernaan makanan dalam mulut akan terhenti apabila lingkungan lambung yang asam menembus partikel makanan (Taufik, 2009).

2.4 Sifat-sifat EnzimSebagai katalis dalam reaksi-reaksi di dalam tubuh organisme, enzim memiliki beberapa sifat, yaitu:1. SpesifisitasAktivitas enzim sangat spesifik karena pada umumnya enzim tertentu hanya akan mengkatalisis satu reaksi saja. Sebagai contoh, laktase menghidrolisis gula laktosa tetapi tidak berpengaruh terhadap disakarida yang lain. Hanya molekul laktosa saja yang akan sesuai dalam sisi aktif molekul (Gaman & Sherrington, 1994).2. Enzim hanya diperlukan dalam jumlah yang sedikit.3. Enzim dapat bekerja secara bolak-balik.4. Kerja enzim dipengaruhi oleh lingkungan, seperti suhu, pH, konsentrasi enzim , substrat, kofaktor, dan inhibitor enzim.a. SuhuAktivitas enzim sangat dipengaruhi oleh suhu. Untuk enzim hewan suhu optimal antara 35C dan 40C, yaitu suhu tubuh. Pada suhu di atas dan di bawah optimalnya, aktivitas enzim berkurang. Di atas suhu 50C enzim secara bertahap menjadi inaktif karena protein terdenaturasi. Pada suhu 100C semua enzim rusak. Pada suhu yang sangat rendah, enzim tidak benar-benar rusak tetapi aktivitasnya sangat banyak berkurang (Gaman & Sherrington, 1994). Enzim memiliki suhu optimum yaitu sekitar 180-230C atau maksimal 400C karena pada suhu 450C enzim akan terdenaturasi karena merupakan salah satu bentuk protein. (Tranggono & Setiadji, 1989).Suhu yang tinggi akan menaikkan aktivitas enzim namun sebaliknya juga akan mendenaturasi enzim (Martoharsono, 1994). Denaturasi adalah rusaknya bentuk tiga dimensi enzim yang menyebabkan enzim tidak dapat lagi berikatan dengan substratnya. Denaturasi menyebabkan aktivitas menurun atau menghilang. Denaturasi umumnya bersifat irreversible (tidak dapat kembali). Namun , enzim-enzim yang langka seperti RNAase dapat mengalami renaturasi setelah mengalami denaturasi. Peningkatan temperatur dapat meningkatkan kecepatan reaksi karena molekul atom mempunyai energi yang lebih besar dan mempunyai kecenderungan untuk berpindah. Ketika temperatur meningkat, proses denaturasi juga mulai berlangsung dan menghancurkan aktivitas molekul enzim. Hal ini dikarenakan adanya rantai protein yang tidak terlipat setelah pemutusan ikatan yang lemah sehingga secara keseluruhan kecepatan reaksi akan menurun (Lee, 1992).b. pHpH optimal enzim adalah sekitar pH 7 (netral) dan jika medium menjadi sangat asam atau sangat alkalis enzim mengalami inaktivasi. Akan tetapi beberapa enzim hanya beroperasi dalam keadaan asam atau alkalis. Sebagai contoh, pepsin, enzim yang dikeluarkan ke lambung, hanya dapat berfungsi dalam kondisi asam, dengan pH optimal 2 (Gaman & Sherrington, 1994).Enzim memiliki konstanta disosiasi pada gugus asam ataupun gugus basa terutama pada residu terminal karboksil dan asam aminonya. Namun dalam suatu reaksi kimia, pH untuk suatu enzim tidak boleh terlalu asam maupun terlalu basa karena akan menurunkan kecepatan reaksi dengan terjadinya denaturasi. Sebenarnya enzim juga memiliki pH optimum tertentu, pada umumnya sekitar 4,58, dan pada kisaran pH tersebut enzim mempunyai kestabilan yang tinggi (Williamson & Fieser, 1992).c. Konsentrasi enzim, substrat, dan kofaktorJika 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.

d. Inhibitor enzimEnzim 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.

2.5 Pengertian KatabolismeKatabolisme merupakan reaksi pemecahan atau penguraian senyawa kompleks (organik) menjadi sederhana (anorganik) yang menghasilkan energi. Untuk dapat digunakan olehsel, energi yang dihasilkan harus diubah menjadiATP (Adenosin TriPhospat).ATPmerupakan gugus adenin yang berikatan dengan tiga gugus fosfat. Pelepasan gugus fosfat menghasilkan energi yang digunakan langsung olehsel, yang digunakan untuk melangsungkan reaksi-reaksi kimia, pertumbuhan, transportasi, gerak, reproduksi, dan lain-lain.Contoh katabolisme adalah respirasisel, yaitu proses penguraian bahan makanan yang bertujuan menghasilkan energi. Sebagai bahan baku respirasi adalah karbohidrat, asam lemak, dan asam amino dan sebagai hasilnya adalahCO2(karbon dioksida, air dan energi).Respirasidilakukan oleh semua sel hidup,sel hewan maupun sel tumbuhan.

2.6 Sifat-sifat Protein1. DenaturasiDenaturasi adalahperubahan konformasi serta posisi protein sehingga aktivitasnya berkurang atau kemampuannya menunjang aktivitas organ tertentu dalam tubuh hilang tubuh mengalami keracunan. Proses denaturasi ini kadang-kadang berlangsung secara reversible namun kadang-kadang tidak. Penggumpalan protein biasanya didahului oleh proses denaturasi yang berlangsung dengan baik pada titik isolistrik protein tersebut. Protein akan mengalami koagulasi apabila dipanaskan pada suhu 50C atau lebih. Koagulasi ini hanya terjadi apabila larutan protein berada pada titik isolistriknya. Protein yang terdenaturasi pada titik isolistriknya masuh dapat larut pada pH diluar titik isolistriknya. Disamping dengan pH,suhu tinggi,dan ion logam berat denaturasi dapat pula terjadi oleh adanya gerakan mekanik, alcohol, aseton, eter dan detergen.2. ViskositasViskositas adalah tahanan yang timbul karena adanya gesekan antara molekul-molekul didalam zatcair yang mengalir. Suatu larutan protein dalam air mempunyai Viskositas atau kekentalan yang lebih besar dari pada Viskositas air sebagai pelarutnya. Pada umumnya Viskositas suatu larutan tidak diukur secara absolute tetapi ditentukan oleh Viskositas ralatif, yaitu perbandingan terhadap Viskositas zat cair tertentu. Alat yang digunakn untuk menentukan Viskositas adala viscometer Ostwald. Pengukuran viskositas didasarkan pada kecepatan aliran suatu zat cair atau larutan melalui suatu pipa ttertentu. Viskositas larutan protein tergantung pada jenis protein,bentuk molekul, konsentrasi serta suhu larutan. Viskositas berbanding lurus dengan konsentrasi tetapi berbanding terbalik dengan suhu. Larutan suatu protein yang bentuk molekulnya panjang, mempunyai viskositas lebihh besar dari pada larutan suatu protein yang berbentuk bulat. Pada titik isolistrik viskositas larutan protein mempunyai harga terkecil.

BAB IIIMETODE PENELITIAN

3.1 Pelaksanaan PercobaanHari: SelasaTanggal: 24 September 2013Waktu: Pukul 13.45 - 15.00 WIBTempat: Kelas Biologi A, SMAN 2 Lumajang

3.2 Metode PercobaanPada percobaan ini, kami melakukan observasi secara langsung. Langkah kerja yang kami lakukan didasarkan pada intruksi guru pengajar. Hasil percobaan yang diperoleh lalu diberikan kepada guru pengajar untuk diperiksa apakah sudah benar atau belum. Sedangkan, proses kegiatan yang kami lakukan kami foto untuk dijadikan dokumentasi yang nantinya dilampirkan pada laporan ini.

3.3 Alat dan BahanAlat: 1. Tabung reaksi (3 buah) beserta raknya 2. Gelas ukur (2 buah) 3. Saringan (1 buah) 4. Termometer (1 buah) 5. Pipet (4 buah) 6. Kaki tiga (1 buah) 7. Pembakar bunsen (1 buah) 8. Korek api 9. Penjepit tabung reaksi (1 buah) 10. Gelas beaker (1 buah) 11. Panci kecil (1 buah) 12. Kompor listrik (1 buah) 13. LapBahan: 1. Nasi yang sudah dihaluskan (1 kepal) 2. Larutan kanji 3. Air ludah 4. Cuka 5. Kapas 6. Es batu 7. Benedict (Fehling A dan Fehling B)

3.4 Langkah Kerjaa. Tahap Persiapan1. Menyiapkan alat dan bahan.2. Untuk mendapatkan air ludah dalam jumlah yang cukup banyak dan waktu yang singkat, pertama-tama salah seorang siswa berkumur terlebih dahulu.3. Lalu, ia mengambil kapas dan menetesinya dengan cuka secukupnya.4. Setelah itu, ia mengunyah kapas tersebut. Air ludah yang dihasilkan ditampung di dalam gelas ukur secukupnya.5. Untuk membuat larutan nasi, pertama-tama kami meletakkan nasi di atas saringan dan menyampurkan larutan kanji secukupnya.6. Segera kami mengaduknya dengan menggunakan ganggang penjepit tabung reaksi.7. Kami menghentikan proses penyaringan apabila dirasa sudah cukup larutan nasi yang dihasilkan.8. Mengisi gelas beaker dengan air sampai volume.9. Memanaskan air tersebut dengan kompor listrik sampai mencapai suhu yang tinggi.10. Mengukur suhu air saat dirasa sudah panas dengan thermometer.11. Ketika langkah ke-8 dan 9 dilakukan oleh salah seorang siswa, siswa lain menghancurkan es batu lalu memasukkannya ke dalam panci.12. Lalu, mengukur suhu es yang berada dalam panci tersebut.13. Kemudian, kami mengisi gelas ukur kedua dengan air secukupnya dan memanaskannya dengan pembakar bunsen.

b. Tahap Pengerjaan14. Memasukkan 30 tetes larutan nasi ke dalam masing-masing tabung reaksi menggunakan pipet.15. Untuk tabung reaksi ke-1 dilakukan pada suhu kamar (27C).16. Lalu, menambahkan 15 tetes air ludah ke dalam tabung reaksi tersebut.17. Menambahkan 5 tetes Fehling A dan 5 tetes Fehling B ke dalam tabung reaksi tersebut.18. Meletakkan tabung reaksi tersebut ke rak tabung reaksi untuk sementara waktu.19. Untuk tabung reaksi ke-2 dilakukan pada suhu tinggi yaitu dengan memasukkan tabung reaksi tersebut ke dalam gelas beaker yang sudah dipanaskan sebelumnya.20. Mendiamkan tabung reaksi tersebut selama 5 menit.21. Untuk tabung reaksi ke-3 dilakukan pada suhu rendah yaitu dengan memasukkan tabung reaksi tersebut ke dalam panci yang sudah berisi bongkahan es.22. Mendiamkan tabung reaksi tersebut selama 5 menit.23. Setelah 5 menit, menambahkan masing-masing 15 tetes air ludah ke tabung reaksi ke-2 dan ke-3.24. Lalu, menambahkan masing-masing 5 tetes Fehling A dan 5 tetes Fehling B ke dalam tabung reaksi ke-2 dan ke-3.25. Mendiamkan tabung reaksi tersebut selama 5 menit lagi.26. Setelah 5 menit berlalu, kami memasukkan 3 tabung reaksi tersebut ke dalam gelas ukur kedua yang sudah dipanaskan dengan pembakar bunsen.27. Mengamati perubahan warna yang terjadi selama 15 menit, khususnya warna endapan.28. Memasukkan hasil percobaan ke dalam tabel seperti di bawah ini.

Tabel Hasil Percobaan Pengaruh Suhu Terhadap Kerja Enzim PtialinNo.BahanPerubahan warna larutanLaju reaksi

AwalAkhir

BAB IVHASIL DAN ANALISIS DATA

4.1 Hasil PercobaanBerdasarkan hasil percobaan yang kami peroleh, diperoleh data yang kami masukkan dalam tabel sebagai berikut.Tabel 1.1 Hasil Percobaan Pengaruh Suhu Terhadap Kerja Enzim PtialinNo.BahanPerubahan warna larutanLaju reaksi

AwalAkhir

1.Tabung ke-1*Biru mudaKuning tua dengan endapan merah bata banyakCepat

2.Tabung ke-2**Hijau lumutHijau muda dengan endapan merah bata sedikitLambat

3.Tabung ke-3***Biru mudaBiru tosca dengan endapan merah bata sedikitLambat

Keterangan:* Dilakukan pada suhu kamar (27C)** Dilakukan pada suhu tinggi (93 C)*** Dilakukan pada suhu rendah (-1C)

4.2 Analisis DataHasil analisis kami terhadap hasil percobaan adalah sebagai berikut.1. Tabung reaksi ke-1Pada tabung reaksi ke-1, warna endapan berubah menjadi merah bata setelah dipanaskan dalam air di gelas ukur kedua. Endapan merah bata tersebut dihasilkan dalam jumlah yang cukup banyak. Banyaknya endapan yang dihasilkan membuktikan bahwa laju reaksi yang terjadi berlangsung dengan cepat. Artinya, enzim ptialin bekerja secara optimal dalam tabung reaksi ke-1 ini. Hal ini dikarenakan suhu kamar (27C) merupakan suhu optimum untuk kerja enzim ptialin.2. Tabung reaksi ke-2Pada tabung reaksi ke-2, warna endapan juga berubah menjadi merah bata setelah dipanaskan dalam air di gelas ukur kedua. Namun, bedanya dengan endapan pada tabung reaksi ke-1, endapan yang dihasilkan kali ini jumlahnya sedikit. Sedikitnya endapan yang dihasilkan membuktikan bahwa laju reaksi berlangsung dengan lambat. Artinya, enzim ptialin bekerja tidak optimal. Sehingga, suhu yang tinggi bukanlah suhu yang tepat untuk kerja enzim ptialin.

3. Tabung reaksi ke-3Pada tabung reaksi ke-3, warna endapan juga berubah menjadi merah bata setelah dipanaskan dalam air di gelas ukur kedua. Sama halnya dengan endapan pada tabung reaksi ke-2, endapan pada tabung reaksi ke-3 juga sedikit jumlahnya. Sedikitnya endapan yang terbentuk membuktikan bahwa laju reaksi berlangsung dengan lambat. Artinya, enzim ptialin bekerja tidak optimal pula pada tabung reaksi ke-3 ini. Sehingga, suhu rendah juga bukanlah suhu optimal bagi enzim ptialin untuk dapat bekerja dengan baik.

Suhu yang tinggi maupun suhu yang rendah dapat merusak enzim. Hal ini dikarenakan pada kisaran suhu tersebut, enzim akan terdenaturasi. Enzim dapat terdenaturasi karena enzim merupakan salah satu bentuk dari protein. Meskipun sebenarnya suhu yang tinggi dapat meningkatkan kerja dari enzim, tetapi enzim akan mengalami denaturasi sehingga aktivitasnya akan menjadi terganggu. Salah satunya yaitu dengan terjadinya koagulasi pada enzim tersebut. Akibatnya, kecepatan reaksi (laju reaksi) pun akan menurun.

BAB VPENUTUP

5.1 Kesimpulan dan SaranSuhu sangat mempengaruhi kerja enzim yang ada. Pada suhu yang tinggi ataupun rendah, suhu akan mengakibatkan enzim mengalami denaturasi. Akibatnya, kecepatan reaksi pun menurun dibandingkan dengan kerja enzim pada suhu optimum (suhu normal).Suhu yang optimal bagi kerja enzim ptialin adalah suhu normal (27C). Hal ini dibuktikan dari jumlah endapan yang terbentuk dalam tabung reaksi ke-1 ini lebih banyak daripada endapan yang terdapat pada tabung reaksi ke-2 dan ke-3. Sedangkan, suhu yang tinggi dan suhu yang rendah malah akan mengakibatkan kerja enzim ptialin menjadi tidak optimal. Hal ini dibuktikan dari jumlah endapan yang terbentuk dalam kedua tabung reaksi sedikit.Kiranya hasil kesimpulan di atas dapat kita jadikan bekal ilmu kedepannya untuk menambah wawasan kita mengenai kerja enzim-enzim dalam tubuh.

5.2 Salam PenutupAkhir kata, kami mengharapkan laporan yang kami buat ini bisa bermanfaat bagi siapa saja yang membacanya. Apabila ada kesalahan dalam laporan ini kami juga meminta maaf yang sebesar-besarnya. Kritik dan saran Anda pun akan kami terima untuk perubahan yang lebih baik kedepannya.

DAFTAR PUSTAKA

http://rudyanshory.blogspot.com/2011/11/praktikum-biologi-enzim.htmlhttp://faktajujur.blogspot.com/2012/08/uji-efektivitas-kerja-enzim-ptialin.htmlhttp://blog.ub.ac.id/nurhadithink/2012/09/27/m-nurhadi-denaturasi-koagulasi-browning-non-enzimatik/http://zurohmarfuah8.blogspot.com/2011/02/pengaruh-suhu-terhadap-cara-kerja-enzim.htmlhttp://uminatichusnahsharing.blogspot.com/2011/04/sifat-sifat-protein.html

LAMPIRAN