Laboratorium Biokimia pangan Enzim I(Uji konsentrasi substrat)

Laboratorium Biokimia pangan Karbohidrat I (Uji Barfoed)

LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA PANGANENZIM IUJI KONSENTRASI SUBSTRAT

Diajuakan untuk memenuhi persyaratan Praktikum Biokimia Pangan

Oleh :Nama : Shinta SelvianaNRP :123020011Kel /Meja: A/5 (Lima)Asisten :Noorman Adhi TridharTgl . Percobaan:21 April 2014

LABORATORIUM BIOKIMIA PANGANJURUSAN TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PASUNDAN BANDUNG 2014I PENDAHULUAN

Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Latar Belakang percobaan, (2) Tujuan Percobaan, (3) Prinsip Percobaan, dan (4)Reaksi Percobaan.

1.1. Latar Belakang PercobaanEnzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik. Fungsi suatu enzim adalah sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi dalam sel maupun luar sel (Anonim, 2011).1.2. Tujuan PercobaanTujuan uji konsentrasi substrat adalah untuk mengetahui konsentrasi substrat terhadap kecepatan reaksi.1.3 Prinsip PercobaanPrinsip uji konsentrasi substrat adalah berdasarkan konsentrasi substrt yang dapat mempengaruhi keceparan reaksi.

1.4 Reaksi percobaan

E + SESES E + P

Gambar 1. Reaksi Uji Konsentrasi Substrat

II METODE PERCOBAANBab ini akan menguraikan mengenai : (1) Bahan yang Digunakan, (2) Pereaksi yang Digunakan, (3) Alat yang Digunakan, dan (4) Metode percobaan2.1. Bahan yang Digunakan Bahan yang di gunakan dalam Uji.konsentrasi substrat adalah sampel A (kacang Koro) sampel B (apel) sampel C (kentang)2.2. Pereaksi yang Digunakan Pereaksi yang digunakan dalam uji.konsentrasi substrat adalah urea, katekol, fenol dan PP2.3. Alat yang DigunakanPeralatan yang digunakan pada uji konsentrasi substrat adalah pipet dan tabung reaksi sejumblah sampel rak tabung.

2.4. Metode PercobaanMetode percobaan yang digunakan dalam Uji konsentrasi substrat adalah seperti gambar di bawah ini:

Gambar 2. Metode Percobaan Uji Konsentrasi Substrat

III HASIL PENGAMATANBab ini akan menguraikan mengenai : (1) Hasil Pengamatan dan, (2) Pembahasan.3.1. Hasil Pengamatan Tabel 1. Hasil Pengamatan Uji Konsentrasi SubstratBahanSubstrataquadestEkstrakWarnaHasilKeterangan

A5 tetes15Kacang koroPink muda+Kurang cepat bereaksi

A15 tetes10Kacang koropink++Cepat bereaksi

A25 tetes0Kacang koroPink tua+++Paling cepat bereaksi

B5 tetes15ApelCoklat tua+kurang cepat bereaksi

B15 tetes10Apelcoklat++Cepat bereaksi

B25 tetes0ApelCoklat tua+++Palingcepat bereaksi

C5 tetes15KedelaiCoklat+++paling cepat bereaksi

C25 tetes0KedelaiCoklat kekuningan+Kurangbe reaksi

C15 tetes10KedelaiCoklat kekuningan++cepat bereaksi

Keterangan : + :kurang beraksi ++:cepat beraksi +++:paling cepat bereaksi Sumber : Hasil I : Shinta dan Fitriani, Kelompok A, Meja 5, 2014Hasil II : Laboratorium Biokimia Pangan, 2014

Gambar 3. Hasil Pengamatan Uji

3.2 Pembahasan Berdasarkan hasil pengamatan uji konsenterasi substrat dengan ekstrak apel dengan substrat katekol 5 tetes kurang cepat bereaksi, dan dengan substrat katekol 15 tetes cepat bereaksi, sedangkan ekstrak apel dengan substrat katekol 25 tetes paling cepat bereaksi. Ekstrak kentang dengan katekol 5 tetes kurang cepat bereaksi, dan dengan katekol 15 tetes cepat bereaksi, sedangkan dengan katekol 25 tetes paling cepat bereaksi. Ekstrak kacang koro dengan substrat urea 5 tetes kurang cepat bereaksi, dengan katekol 25 tetes paling cepat bereaksi, sedangkan dengan substrat urea 15 tetes cepat bereaksi.Telah dijelaskan bahwa suatu enzim mempunyai kekhasan yaitu, hanya bekerja pada satu reaksi saja. Untuk dapat bekerja terhadap suatu zat atau substrat harus ada hubungan atu kontak antara enzim dengan substrat. Suatu enzim mempunyai ukuran yang lebih besar daripada substrat. Oleh karena itu tidak seluruh bagian enzim dapat berhubungan dengan substrat. Hubungan antara substrat dengan enzim hanya terjadi pada bagian atau tempat tertentu saja. Tempat atau bagian enzim yang mengadakan hubungan atau kontak dengan substrat dinamai bagian active (active site). Hubungan hanya mungkin terjadi apabila bagian aktif mempunyai ruang yang tepat dapat menampung substrat (Poedjiadi, hlm: 145, 2005).Pada suatu percobaan hidrolisis sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa oleh enzim, ternyata bahwa pada konsenterasi sukrosa rendah, kecepatan reaksi tergantung pada konsenterasi sukrosa. Namun pada konsenterasi tinggi, kecepatan reaksinya tidak lagi tergantung pada konsenterasi sukrosa. Jadi pada konsenterasi tinggi, kecepatan reaksi tidak dipengaruhi lagi oleh pertambahan konsenterasi. Ini menunjukkan bahwa enzim seolah-olah telah jenuh dengan substratnya, artinya tidak dapat lagi menampung substrat. Untuk menerangkan keadaan ini Leonor Michaelis dan Maude Menten pada tahun 1913 mengajukan suatu hipotesis bahwa dalam reaksi enzim terjadi terlebih dahulu kompleks enzim-substrat yang kemudian menghasilkan hasil reaksi dan enzim kembali. Hasil Percobaan hidrolisis sukrosa tersebut dapat digambarkan secara grafik sebagai berikut:

Gambar 4. Hubungan antara konsentrasi substrat dengan laju reaksiKurva diatas menggambarkan pembentukkan produk pada saat awal oleh suatu enzim dengan kadar tertentu pada kadar substrat yang bervariasi (S). Pada pH tertentu: pada konsenterasi substrat rendah, laju reaksi (Vo) terlihat berbanding langsung dengan kadar substrat (mengikuti kinetika reaksi tingkat I). Selanjutnya semakin tinggi kadar substrat, laju reaksi semakin berkurang dan mendekati harga maksimum (Vmaks) (Yuniastuti, hlm:49-50, 2006).Akhirnya pada konsenterasi yang tinggi laju reaksi dibatasi oleh waktu yang diperlukan untuk mengubah kompleks ES menjadi produk (P) dan jumlah enzim bebas (E). Dalam keadaan demikian tingkat reaksi menyerupai reaksi tingkat 0 (zero order), dimana reaksi sudah tidak bergantung lagi pada kadar substrat dan pada saat ini enzim dalam keadaan jenuh dengan substrat. Sifat kejenuhan ini merupakan dasar uraian kionetika enzim (Yuniastuti, hlm: 49-50, 2006).Postulat Michaelis dan Menten menyatakan bahwa reaksi enzim substrat terdiri dari beberapa fase, yaitu: Pembentukkan kompleks Enzim-Substrat (ES), dimana E adalah enzim, sedangkan S adalah substrat. Modifikasi dari substrat membentuk produk (P) yang masih terikat dengan enzim (EP) Pelepasan produk dari molekul enzim.Untuk dapat terjadi kompleks enzim sustrat sebagaimana telah dijelaskan tadi, diperlukan adanya kontak antara enzim dengan substrat. Kontak ini terjadi pada suatu tempat atau bagian enzim yang disebut bagian aktif. Pada konsenterasi substrat rendah, bagian aktif enzim ini hanya menampung substrat sedikit. Bila konsenterasi substrat diperbesar, makin banyak substrat yang dapat berhubungan dengan enzim pada bagian aktif. Dengan demikian konsenterasi kompleks enzim substrat makin besar dan hal ini menyebabkan makin besarnya kecepatan reaksi. Pada suatu batas konsenterasi substrata tau telah jenuh dengan substrat. Dalam keadaan ini, bertambah besarnya konsenterasi kompleks enzim substrat, sehingga jumlah reaksinya pun tidak bertambah besar (Poedjiadi, hlm: 159, 2005).Substrat adalah molekul organik yang telah berada dalam kondisi siap atau segera bereaksi, karena telah mengandung promoter. Keberadaan katalis akan mempercepat reaksi substrat menuju molekul produk, melalui reaksi kimiawi dengan energy aktivasi rendah yang membentuk senyawa intermediat. Walaupun demikian, tanpa katalis, sebuah substrat akan bereaksi menuju sebuah produk, segera setelah energi aktivasi reaksi kimia yang diarahkan oleh suatu promoter tercapai (Anonim, 2010).

Hasil eksperimen menunjukan bahwa dengan konsentrasi enzim yang tetap, maka pertambahan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi. Akan tetapi 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 (Poedjiadi, 2006, hal 159).

Untuk dapat terjadi kompleks substrat, diperlukan adanya kontak antara enzim dengan substrat. Kontak ini terjadi pada suatu tempat atau bagian enzim yang disebut bagian aktif. Pada konsentrasi substrat rendah, bagian aktif enzim ini hanya menampung substrat sedikit. Bila konsentrasi substrat diperbesar, makin banyak substrat yang dapat berhubungan dengan enzim pada bagian aktif tersebut. Dengan demikian konsentrasi kompleks enzim substrat makin besar dan hal ini menyebabkan makin besarnya kecepatan reaksi. Pada suatu batas konsentrasi substrat tertentu, semua bagian aktif telah dipenuhi oleh substrata tau telah jenuh dengan substrat. Dalam keadaan ini, bertambah besarnya konsentrasi substrat tidak menyebabkan bertambah besarnya konsentrasi kompleks enzim substrat, sehingga jumlah hasil reaksinya pun tidak bertambah (Poedjiadi, 2006, hal 159).

Peningkatan konsentransi substrat dapat meningkatkan kecepatan reaksi bila jumlah enzim tetap. Namun pada saat sisi aktif semua enzim berikatan dengan substrat, penambahan substrat tidak dapat meningkatkan kecepatan reaksi enzim selanjutnya (Filzahazny, 2009). Urease adalah enzim yang dapat menguraikan urea menjadi CO2 dan NH3 (Andry, 2010). Katekin adalah salah satu turunan dari Poliphenol yang memiliki khasiat antioxidant yang tinggi. Dipandang dari sisi kesehatan, makin tinggi katekin berarti makin bermanfaat buat kesehatan. Akan tetapi ironisnya, ditinjau dari sisi rasa, memiliki perbandingan yang terbalik. Katekin berperan penting di dalam menentukan aroma dan rasa. Rasa pahit dan sepet sangat dipengaruhi oleh zat ini. Berarti makin tinggi katekin, makin tinggi pula rasa pahit dan sepetnya (Puri, 2008).

Aktivitas katekin melibatkan pengoksidasian dua molekul -difenol menjadi dua molekul -kuinon, mengakibatkan reduksi satu molekul oksigen menjadi dua molekul air. Kompleks enzim-oksigen bertindak sebagai senyawa antara penghidroksilasi atau pendehidroksilasi, dan (Cu)n menyatakan penandaan muatan sebenarnya tembaga pada tapak aktif (Anonim, 2011).

Penambahan PP pada substrat urea adalah sebagai indikator,untuk mengetahui enzim tersebut bereaksi atau tidak. Indikator PP bisa diganti dengan indikator lain yang bersifat basa juga seperti methylen blue. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim adalah sebagaiberikut.

Konsentrasi Enzim

Seperti pada katalis lain, kecepatan suatu reaksi yang menggunakan enzim tergantung pada konsentrasi enzimtersebut. Pada suatu konsentrasi substrat tertentu, kecepatan reaksi bertambah dengan bertambahnya konsentrasi enzim (Poedjiadi, 2006, hal 158).

Konsentrasi Substrat

Hasil eksperimen menunjukan bahwa dengan konsentrasi enzim yang tetap, maka pertambahan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi. Akan tetapi 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 (Poedjiadi, 2006, hal 159).

Untuk dapat terjadi kompleks substrat, diperlukan adanya kontak antara enzim dengan substrat. Kontak ini terjadi pada suatu tempat atau bagian enzim yang disebut bagian aktif. Pada konsentrasi substrat rendah, bagian aktif enzim ini hanya menampung substrat sedikit. Bila konsentrasi substrat diperbesar, makin banyak substrat yang dapat berhubungan dengan enzim pada bagian aktif tersebut. Dengan demikian konsentrasi kompleks enzim substrat makin besar dan hal ini menyebabkan makin besarnya kecepatan reaksi. Pada suatu batas konsentrasi substrat tertentu, semua bagian aktif telah dipenuhi oleh substrata tau telah jenuh dengan substrat. Dalam keadaan ini, bertambah besarnya konsentrasi substrat tidak menyebabkan bertambah besarnya konsentrasi kompleks enzim substrat, sehingga jumlah hasil reaksinya pun tidak bertambah (Poedjiadi, 2006, hal 159).

Suhu

Oleh karena reaksi kimia itu dapat dipengaruhi oleh sushu, maka reaksi yang menggunakan katalis enzim yang dapat dipengaruhi oleh suhu. Pada suhu rendah reaksi kimia berlangsung lambat, sedangkan pada suhu yang lebih tinggi reaksi berlangsung lebih cepat (Poedjiadi, 2006, hal 161).

Di samping itu, karena enzim itu adalah suatu protein, maka kenaikan suhu dapat menyebabkan denaturasi. Apabila terjadi proses denaturasi, maka bagian aktif enzim terganggu dan dengan konsentrasi efektif enzim menjadi berkurang dan kecepatan reaksi pun akan menurun (Poedjiadi, 2006, hal 161).

Kenaikan suhu sebelum terjadinya proses denaturasi dapat menaikkan kecepatan reaksi. Kenaikan suhu pada saat mulai terjadinya proses denaturasi akan mengurangi kecepatan reaksi. Akibat ada dua pengaruh yang berlawanan, maka akan terjadi suatu titik optimum, yaitu suhu yang paling tepat bagi suatu reaksi yang menggunakan enzim tertentu (Poedjiadi, 2006, hal 161).

Pengaruh pHSeperti protein pada umumnya, struktur ion enzim tergantung pada pH lingkungannya. Enzim dapat berbentuk ion positif, ionnegatif atau ion bermuatan ganda (zwitter ion). Dengan demikian, perubahan pH lingkungan akan berpengaruh terhadap efektivitas bagian aktif enzim dalam membentuk kompleks enzim substrat (Poedjiadi, 2006, hal 162).

Di samping pengaruh terhadap struktur ion pada enzim, pH rendah atau pH tinggi dapat pula menyebabkan terjadinya proses denaturasi dan ini akan mengakibatkan menurunnya aktivitas enzim (Poedjiadi, 2006, hal 162).

Pengaruh InhibitorTelah dijelaskan bahwa mekanisme enzim dalam suatu reaksi ialah melalui pembentukan kompleks enzim-substrat, ES. Oleh karena itu hambatan atau inhibisi pada suatu reaksi yangmenggunakan enzim sebagai katalis dapat terjadi apanila penggabungan substrat pada bagian aktif enzim mengalami hambatan. Molekul atau ion yang dapat menghambat reaksi tersebut dinamakan inhibitor. Hambatan terhadap aktivitas enzim dalam suatu reaksi kimia ini mempunyai arti yang penting, karena hambatan tersebut juga merupakan mekanisme pengaturan reaksi-reaksi yang terjadi dalam tubuh kita. Di samping itu hambatan ini dapat memberikan gambaran lebih jelas tentang mekanisme kerja enzim (Poedjiadi, 2006, hal 163).Hambatan yang dilakukan oleh inhibitor dapat berupa hambatan tidak reversibel atau hambatan reversibel. Hambatan tidak reversible pada umumnya disebabkan oleh terjadinya proses denaturasi atau modifikasi sebuah gugus fungsi atau lebih yang terdapat pada molekul enzim. Hambatan reversibel dapat berupa hambatan bersaing ataua hambatan tidak bersaing (Poedjiadi, 2006, hal 164)IV KESIMPULAN DAN SARANBab ini akan menguraikan mengenai : (1) Kesimpulan dan (2) Saran.4.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil pengamatan uji konsenterasi substrat dengan ekstrak apel dengan substrat katekol 5 tetes kurang cepat bereaksi, dan dengan substrat katekol 15 tetes cepat bereaksi, sedangkan ekstrak apel dengan substrat katekol 25 tetes paling cepat bereaksi. Ekstrak kentang dengan katekol 5 tetes kurang cepat bereaksi, dan dengan katekol 15 tetes cepat bereaksi, sedangkan dengan katekol 25 tetes paling cepat bereaksi. Ekstrak kacang koro dengan substrat urea 5 tetes kurang cepat bereaksi, dengan katekol 25 tetes paling cepat bereaksi, sedangkan dengan substrat urea 15 tetes cepat bereaksi..4.2 SaranSeharusnya pada saat melakukan praktikum, praktikkan harus lebih teliti dalam melihat perubahan warna serta diiringi dengan waktu yang telah ditentukan, sehingga tidak terjadi kesalahan pada saat mengamati perubahan warna yang terjad

DAFTAR PUSTAKA

Akhyasrinuki, 2011. Definisi dan Fungsi Enzim, Pengertian Koenzim dan Sifat-sifat Khusus. http://id.shvoong.com/writing-and-speaking/2150299-definisi-dan-fungsi-enzim-pengertian/ Diakses: 24/4-2014.Ashfar, 2011. Pencoklatan Enzimatis. http://muhammadasfar.blogspot.com/2011_01_01_archive.html Diakses: 24/4-2014.Musyaffa, 2010. Identifikasi Golongan Fenol. http://ripanimusyaffalab.blogspot.com/2010/02/identifikasi-gol-fenol-farmasi.html Diakses: 24/4-2014.Novianti Novi, 2011. Urea Formaldehid. http://nova-novianti.blogspot.com/2011/04/laporan-praktikum-urea-formaldehid.html Diakses: 24/4-2014.Poedjiadi Anna, 2005. Dasar-Dasar Biokimia. UI-Press: Jakarta.Wirahadikusumah, 1989. Biokimia (Protein, Enzim, dan Asam Nukleat). ITB: Bandung.Yuniastuti Ari, 2006. Biokimia. Graha Ilmu: Yogyakarta.

Laboratorium Biokimia pangan Enzim I(Uji konsentrasi substrat)

V

Aquadest

20 tts

10 tts

5 tts

15 tts

Simpa di suhu kamar