Oleh : Musrin Salila
ENZIM
A. TUJUAN PERCOBAAN
Menentukan aktivitas enzim lipase pankreas.
B. DASAR TEORI
Dalam sistem biologi, reaksi kimia selalu memerlukan katalis. Tanpa katalis reaksi akan berlangsung lambat. Sehingga diperlukan enzim yang bersifat biokatalisator. Enzim adalah suatu protein yang mempunyai struktur tiga dimensi yang mampu mengkatalisis reaksi-reaksi biologis.
Untuk mengaktifkan kerja enzim dibutuhkan adanya kofaktor, seperti ion logam, koenzim, atau spesies lain.
Enzim menaikan laju reaksi karena enzim dapat menurunkan energi aktivasi substrat yang terlibat dalam reaksi. Enzim bekerja optimal pada kondisi optimal, diatas kondisi optimal aktivitas katalitik enzim akan berkurang, demikian juga dibawah kondisi optimal aktivitas katalitiknya menjadi kurang optimal.
Suhu, pH, konsentrasi substrat, serta konsentrasi enzim sangat mempengaruhi aktivitas katalitik enzim. Masing-masing enzim memiliki kondisi optimal.
Suhu enzim
- Enzim tidak aktif pada suhu kurang daripada 0oC.
- Kadar tindak balas enzim meningkat dua kali ganda bagi setiap kenaikan suhu 10oC.
- Kadar tindak balas enzim paling optimum pada suhu 37oC. Enzim akan terhambat pada suhu tinggi yaitu lebih dari 50oC.
Nilai pH
- Setiap enzim bertindak paling cekap pada nilai pH tertentu yang disebut sebagai pH optimum.
- pH optimum bagi kebanyakan enzim ialah pH 7.
- Terdapat beberapa pengecualian, misalnya enzim pepsin di dalam perut bertindak balas paling cekap pada pH 2, sementara enzim tripsin di dalam usus kecil bertindak paling cekap pada pH 8.
Kepekatan substrat
- Pada kepekatan substrat rendah, bilangan molekul enzim melebihi bilangan molekul substrat. Oleh itu,cuma sebilangan kecil molekul enzim bertindak balas dengan molekul substrat.
- Apabila kepekatan substrat bertambah, lebih molekul enzim dapat bertindak balas dengan molekul substrat sehingga ke satu kadar maksimum.
- Penambahan kepekatan substrat selanjutnya tidak akan menambahkan kadar tindak balas karena kepekatan enzim menjadi faktor pengehad.
Kepekatan enzim
- Pada kepekatan enzim rendah, bilangan molekul substrat melebihi bilangan molekul enzim. Oleh itu, cuma sebilangan kecil molekul substrat ditindak balas dengan molekul enzim.
- Apabila kepekatan enzim bertambah, lebih molekul substrat dapat bertindak balas dengan molekul enzim sehingga ke satu kadar maksimum.
- Penambahan kepekatan enzim selanjutnya tidak akan menambahkan kadar tindak balas karena kepekatan substrat menjadi faktor pengehad.
Aktivitas katalitik enzim dipengaruhi oleh adanya inhibitor. Ada tiga jenis inhibitor, yaitu inhibitor bersaing (competitive), tidak bersaing (non competitive) dan bukan bersaing (un-competitive).
1. *Terikat pd sisi selain sisi aktif enzim *Berbeda dgn non-competitive à inhibitor ini hanya terikat pd ES komplek, Sehingga tidak terikat pd enzim bebas *Vmax berubah, dan Km juga berubah
inhibitor bersaing (competitive)
2. inhibitor tidak bersaing (non competitive)
*inhibitor terikat pada sisi lain dari enzim (bkn sisi aktif) *jadi tidak memblok pembtkan enzim-substrat komplek *Enzim mjd tidak aktif ketika inhibitor terikat walau enzim mengikat substrat *Inhibitor mengurangi konsentrasi enzim yg aktif, sehingga mempengaruhi Vmax –nya
3. inhibitor bersaing (un-competitive).
*Terikat pd sisi selain sisi aktif enzim *Berbeda dgn non-competitive à inhibitor ini hanya terikat pd ES komplek *Sehingga tidak terikat pd enzim bebas * Vmax berubah, dan Km juga berubah
Satu unit aktivitas enzim didefinisikan sebagai jumlah enzim yang dapat menghasilkan produk sebanyak 1 µ mol setiap detik pada kondisi percobaan. Selanjutnya satu unit aktivitas spesifik enzim didefinisikan sebagai jumlah enzim yang dapat menghasilkan satu µ mol produk setiap detik per gram protein enzim.
Enzim lipase mengkatalisis reaksi hidrolisis gliserida menjadi asam-asam lemak dan gliserol. Laju reaksinya dapat diikuti dengan memperhatikan perubahan pH terhadap waktu inkubasi. Perubahan pH disebabkan terbentuknya asam-asam lemak selam reaksi berlangsung. Metode ini kurang akurat karena selama reaksi hidrolisis berlangsung , terjadi perubahan pH campuran reaksi. Hal ini akan mempengaruhi laju reaksi, karena terjadi perubahan kondisi enzim, selain mengikuti perubahan pH, jumlah asam lemak yang terbentuk juga ditentukan dengan cara mentritrasi asam lemak tersebut dengan basa encer, dengan demikian laju reaksi dapat ditentukan. Metode yang lebih akurat adalah titrasi kontinyu ; pH dibuat konstan dengan penambahan alkali yang sering kali dan laju reaksinya diikuti dengan memperhatikan harga-harga titer terhadap waktu. Tehnik ini umumnya dilakukan dengan menggunakan alat automatis, suatu pH stat yang mengatur agar pH selalu konstan dan pada waktu yang sama menghasilkan kurva titer versi waktu.
C. ALAT DAN BAHAN
Alat :
Gelas kimia 25 ml dan 50 ml Inkubator Klem
Pipet tetes Buret Statif
Batang pengaduk Penangas air Gelas ukur 10 ml
Tabung reaksi pyrex. Stopwatch dan 50 ml.
Bahan dan reagen :
0,1 M Na2CO3 alkohol 95%
0,05 M NaOH ekstrak pankreas
Larutan fenol merah 0,04% minyak olive (Bimoli)
Larutan fenoftalein 0,5 % dalam alkohol
D. PROSEDUR KERJA
a. pembuatan reagen emulsi minyak, b, pembuatan reagen suspensi ekstrak pankreas
c. penentuan aktivitas enzim lipase pankreas,
Tb.1; Tb.2; Tb.3; Tb.4 ;Tb.5
E. HASIL PENGAMATAN
Tabel hasil pengamatan
| No | Tabung | Pengamatan |
| 1. 2. 3. 4. 5. | Tabung 1 Tabung 2 Tabung 3 Tabung 4 Tabung 5 | *Warna larutan sebelum titrasi : hijau muda Warna larutan setelah titrasi : merah maron VNaOH yg terpakai : 1,4 ml *warna larutan sama dengan tabung 1 VNaOH yg terpakai : 1,4 ml *warna larutan sama dengan tabung 1 VNaOH yg terpakai : 1,1 ml *warna larutan sama dengan tabung 1 VNaOH yg terpakai : 0,8 ml *warna larutan sama dengan tabung 1 VNaOH yg terpakai : 1,4 ml |
F. PEMBAHASAN
Enzim adalah suatu protein yang mempunyai struktur tiga dimensi yang mampu mengkatalisis reaksi-reaksi biologi.
Enzim dapat menaikkan laju reaksi karena enzim dapat menurunkan energi aktivasi substrat yang terlibat dalam reaksi.
Beberapa faktor yang mempengaruhi aktivitas katalitik enzim antara lain :
* suhu
* pH
* konsentrasi substrat
* serta konsentrasi enzim.
Lipase adalah salah satu enzim dalam golongan hidrolase yaitu enzim yang bekerja sebagai katalis pada reaksi hidrolisis. Selain itu Lipase merupakan enzim yang memecah ikatan ester pada lemak, sehingga terjadi asam lemak dan gliserol.
Pada percobaan ini, aktivitas katalitik enzim dipengaruhi oleh suhu dan pH. Mula-mula 5 tabung reaksi diisi 2 ml suspensi ekstrak pankreas. Kemudian tabung 1 yang merupakan tabung standar dipanaskan diatas penangas air ± 20 menit, hal ini bertujuan untuk mematikan enzim yang ada dalam tabung 1. sedangkan tabung 2, 3, 4, dan 5 ditambahkan masing-masing 5 ml reagen emulsi minyak dan 1 ml air, dari setiap tabung nampak lapisan minyak berada dibagian atas. Ini terkait dengan massa jenis dari minyak yang lebih kecil dari air. Campuran yang ada pada tabung 2, 3, 4, dan 5 kemudian di inkubasi pada suhu 350C dengan variasi waktu yaitu tabung 2 selama 15´, tabung 3 selama 30´, tabung 4 selama 45´, dan tabung 5 selama 60´. Tujuan dari proses inkubasi dalam percobaan ini yaitu untuk mempengaruhi aktivitas enzim dalam masing-masing tabung dalam hal ini faktor suhu yang mempengaruhi aktivitas enzim. Inkubasi campuran reaksi dilakukan pada suhu 370C hal ini terkait karena dalam Wikipedia dikatakan bahwa kadar tindak balas enzim paling optimum pada suhu 370C dan enzim akan terhambat pada suhu tinggi yaitu lebih dari 500C. Selain itu jika inkubasi dilakukan pada suhu tinggi, maka enzim akan mengalami denaturasi, dan dengan demikian konsentrasi efektif enzim menjadi berkurang dan kecepatan reaksinya pun akan menurun.
Tabung 1 yang telah dipanaskan kemudian ditambahkan pula dengan 5 ml reagen emulsi dan 1 ml air. Pada tabung 1 tidak dilakukan inkubasi karena tabung 1 dianggap nol menit karena enzim telah dimatikan pada awal reaksi. Pada akhir inkubasi, campuran reaksi pada tabung 1, 2, 3, 4, dan 5 kemudian dituangkan dalam labu erlenmeyer 100ml untuk dilakukan titrasi, proses titrasi dimaksudkan untuk mengetahui/mengidentifikasi jumlah asam lemak yang terbentuk, sehingga menitrasi asam lemak tersebut dilakukan dengan basa encer. Sebelum titrasi dilakukan, masing-masing tabung reaksi ditambahkan dengan 20 ml alkohol 95% dan 10 tetes larutan fenoftalein. Dalam percobaan ini larutan fenoftalein bertindak sebagai indikator yang akan merubah warna campuran pada saat campuran reaksi mencapai titik ekivalen.
Berdasarkan hasil pengamatan, labu erlenmeyer 1, 2, 3, 4, dan 5 menunjukkan warna campuran yang sama baik sebelum titrasi maupun setelah titrasi (setelah titik ekivalen ) yaitu dari warna hijau muja menjadi merah maron. Namun setiap labu menunjukkan beberapa campuran dalam labu menunjukkan perbedaan volume NaOH yang terpakai hingga mencapai titik ekivalen. Untuk labu 1 dan 2, volume NaOH yang terpakai adalah sama yaitu 1,4 ml, volume NaOH yang terpakai pada labu 3 yaitu 1,1 ml, sedangkan untuk labu 4 dan 5 menunjukan volume NaOH yang sama yaitu 0,8 ml. Berdasarkan hasil pengamatan tersebut dapat diketahui bahwa, jumlah asam lemak tiap labu setelah dilakukan inkubasi dengan variasi waktu 15, 30, 45, dan 60 menit semakin berkurang, hal ini ditunjukkan dengan makin berkurangnya volume NaOH yang dipakai untuk mentitrasi asam lemak.
G. JAWABAN PERTANYAAN
Soal :
Hitung aktivitas enzim lipase, jumlah mmol NaOH yang dipergunakan untuk menetralkan hasil reaksi pada tabung 2, 3, 4 dan 5. kemudian buat grafik antara aktivitas enzim terhadap waktu inkubasi.
Jawab :
mmol NaOH = [NaOH] x ml NaOH
*untuk tabung 1
mmol NaOH = 0,05 M x 1,4 ml
= 0,07 mmol
*untuk tabung 2
mmol NaOH = 0,05 M x 1,4 ml
= 0,07 mmol
*untuk tabung 3
mmol NaOH = 0,05 M x 1,1 ml
= 0,055 mmol
*untuk tabung 4
mmol NaOH = 0,05 M x 0,8 ml
= 0,04 mmol
*untuk tabung 5
mmol NaOH = 0,05 M x 0,8 ml
= 0,04 mmol
H. KESIMPULAN
J Dalam percobaan ini, salah satu faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim adalah suhu.
J Jumlah asam lemak setelah dititrasi dan telah melalui proses inkubasi dengan variasi waktu semakin berkurang, ini ditunjukkan dengan semakin berkurangnya volume NaOH yang terpakai.
I. DAFTAR PUSTAKA
Ishak, netty dkk. 2006. Bahan ajar Biokimia. Gorontalo. Jurusan Pendidikan Kimia
Nuringtyas, tri. 2006. Power Point Enzim.
http://wikimediafoundation.org
0 komentar:
Speak up your mind
Tell us what you're thinking... !