Pengaruh Konsentrasi dan pH Terhadap Aktivitas Enzim

Rabu, 07 Desember 2011
1.      Pengaruh Konsentrasi terhadap Aktivitas Enzim
      Percobaan bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi enzim terhadap aktivitas enzim amilase liur. Konsentrasi enzim mempengaruhi kecepatan reaksi enzimatik. Pengaruh konsentrasi enzim ini yaitu pembentukan produk, dimana makin besar konsentrasi enzim  makin banyak pula produk yang dihasilkan sehingga dapat dinyatakan bahwa laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi enzim.
Substrat yang digunakan pada percobaan ini adalah pati. Pati ialah polisakarida simpanan yang terdapat dalam tumbuhan tingkat tingkat tinggi. Homopolimer ini terdiri atas campuran amilosa dan amilopektin. Amilosa merupakan polisakarida linear dari unti-unit D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan α-(1,4)-glukosida. Sedangkan Amilopektin memiliki rantai tulang punggung ( backbone ) yang sama dengan amilosa, tetapi dengan banyak percabangan lewat ikatan α-(1,6)-glukosida. Pati sebagai substrat sebanyak 2ml dibiarkan 5 menit, dan kemudian dicampur dengan 2ml iodium dan 6ml akuades, larutan tersebut sebagai blanko pada percobaan ini yang ditunjukkan dengan terbentuknya warna biru keunguan pekat (+++++).
Sedangkan pada larutan uji, digunakan enzim berupa 1ml air liur yang telah diencerkan sampai 100x, 200x, 300x, 400x dan 500x. Amilase adalah sebuah enzim yang berfungsi untuk memecahkan ikatan glikosidik yang dimiliki oleh poliskarida. Ikatan glikosidik yaitu ikatan khas yang terdapat pada karbohidrat(monosakarida, disakarida , dan polisakarida). Dengan perombakan oleh amilase, suatu bentuk polisakarida dapat diubah menjadi bentuk intermedietnya, yaitu disakarida.

2ml pati setelah didiamkan selama 5 menit dengan suhu 37 ˚C dicampurkan dengan larutan enzim yang telah diencerkan 100x sampai 500x. Tujuan didiamkannya larutan pati ini adalah untuk menyamakan kondisi suhu enzim dengan suhu tubuh. Lalu ditambahkan larutan enzim sebanyak 4 tetes dan ditutup dengan plastik selama 1menit, hal ini dilakukan agar larutan tidak bereaksi dengan udara luar yang mengandung mikroorganisme yang dapat merusak pati. Setelah itu, larutan ditambah dengan 2ml iodium serta 6ml akuades. Iodium disini sebagai indicator adanya karbohidrat atau tidak dalam larutan.
Pada hasil percobaan menunjukkan bahwa konsentrasi enzim yang semakin encer, membuat warna larutan setelah penambahan iodium menjadi semakin pekat. Hal ini karena semakin sedikit enzim yang berperan memecah amilum atau karbohidrat menjadi disakarida.
Semakin sedikit enzim yang berperan memecah amilum maka akan semakin banyak amilum yang tidak terhidrolisis  dan  warna yang dihasilkan juga akan semakin pekat. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
Pati (amilum) + Enzim(amilase)            Disakarida (maltosa)          glukosa+glukosa
Warna yang dihasilkan pada masing-masing tabung adalah sebagai berikut :

Pengenceran
Warna
100x
Biru keunguan
200x
Biru keunguan +
300x
Biru keunguan ++
400x
Biru keunguan +++
500x
Biru keunguan ++++
Blanko
Biru keunguan +++++

Selanjutnya dilakukan pengukuran absorbansi larutan blanko dan larutan uji, dan akan diperoleh delta A (∆A) yang merupakan hasil dari absorbansi blanko dikurangi absorbansi uji. Larutan blanko mempunyai absorbansi yang lebih besar dari larutan uji karena dalam larutan blanko tidak terkandung enzim sehingga tidak ada amilum yang terhidrolisis, ini yang menyebabkan warna larutan blanko lebih pekat dari larutan uji.
Hasil yang diperoleh ditunjukkan sebagai berikut :

Pengenceran
Absorbansi
100x
0.293
200x
0.172
300x
0.157
400x
0.133
500x
0.123

Dari data diatas, dapat diperoleh diagram kurva sebagai berikut (terlampir) :p

Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa hubungan antara laju reaksi dengan konsentrasi enzim berbanding lurus. Jadi, makin besar konsentrasi enzim, maka makin cepat laju reaksi yang tertera pada kurva. Makin besar pengenceran air liur, maka absorbansinya semakin kecil.
Kecepatan suatu reaksi yang menggunakan enzim tergantung pada konsentrasi enzim tersebut. Pada suatu konsentrasi tertentu, Kecepatan reaksi bertambah dengan bertambahnya konsentrasi enzim. Semakin besar volume atau konsentrasi enzim, semakin tinggi pula aktivitas enzim dalam memecah substrat yang dikatalis.

2.      Pengaruh pH terhadap Aktivitas Enzim
Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pH terhadap aktivitas enzim.
Kondisi pH dapat mempengaruhi aktivitas enzim melalui pengubahan stuktur atau pengubahan muatan pada residu yang berfungsi dalam pengikatan substrat atau katalis. Sebagai contoh, enzim bermuatan negatif (Enz-) bereaksi dengan substrat bermuatan positif (SH+) :
Enz- + SH+ --> EnzSH
Pada pH yang rendah, Enz- mengalami protonasi dan kehilangan muatan negatifnya (enzim dinetralisir) :
Enz- + H+ -->  EnzH
Sedangkan, pada pH yang tinggi, SH+ mengalami ionisasi dan kehilangan muatan positifnya (substrat dinetralisir) :
SH+ --> S + H+
Setelah ditambahkan iodium pada masing-masing sampel didapatkan hasil sebagai berikut:

pH
Warna
1
Ungu ++
3
Ungu +
5
Ungu
7
Coklat ++
9
Coklat +
11
Coklat

Dari warna yang diperoleh, dapat terlihat perbedaan warna yang signifikan antara larutan pati yang dicampurkan dengan air liur dari pH 1 sampai pH 11 setelah ditambahkan larutan iodium. Warna yang dihasilkan semakin lama semakin pudar, hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi pH maka semakin banyak substrat yang telah terdegradasi atau terhidrolisis. Iodium sendiri merupakan suatu indikator adanya amilum, semakin sedikit amilum dalam larutan uji (semakin banyak amilum yang telah tehidrolisis) maka warna yang dihasilkan juga akan semakin pudar.
      Dari pH 1 sampai pH 11, warna biru atau ungu semakin hilang. Keadaan ini menandakan bahwa enzim amylase pada air liur bekerja menghidrolisa larutan pati menjadi produk yang terdiri dari glukosa dan maltosa. Pada pH 7 samapai pH 11 ini dapat dikatakan sudah tidak adanya karbohidrat ( dari larutan pati yang terdiri dari amilosa dan amilopektin ) karena dihidrolisis oleh amylase terlihat dengan tidak didapatkan warna biru kehitaman ( menandakan adanya amilosa) ataupun merah ungu ( menandakan adanya amilopektin )ketika ditambahkan larutan iodium. Kerja enzim amylase disini dikatatan sebagai hidrolisis parsial dan memperlihatkan bahwa enzim amylase berada pada kondisi 3 dimensi yang tepat sehingga dapat mengolah ( menghidrolisis ) karbohidrat dari larutan pati dengan sangat cepat.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
Pati (amilum) + Enzim(amilase)     -->        Disakarida (maltosa)    -->      glukosa+glukosa

Sama halnya pada pengaruh konsentrasi, pada percobaan pengaruh pH ini juga dilakukan pengukuran absorbansi. Pada pengukuran absorbansi didapatkan DAbsorbansi yaitu absorbansi larutan blanko dikurangi dengan absorbansi larutan uji. Larutan blanko mempunyai absorbansi yang lebih besar dari larutan uji karena dalam larutan blanko tidak terkandung enzim sehingga tidak ada amilum yang terhidrolisis, ini yang menyebabkan warna larutan blanko lebih pekat dari larutan uji.
Hasil yang diperoleh adalah sebagai berikut :
pH
A
1
0.026
3
0.056
5
0.072
7
0.131
9
0.014
11
0.007


      Dari kurva hasil percobaan terlihat semakin tinggi pH semakin tinggi nilai absorbansi yang menandakan semakin tingginya laju reaksi. Namun kerja enzim juga mempunyai pH optimum yang apabila pH lingkungan dalam hal ini yaitu pH substrat sudah melebihi pH optimum maka aktivitas enzim justru akan menurun. Dapat dilihat bahwa pH optimum didapat pada substrat yang memiliki pH 7 . Hal ini sesuai teori yaitu enzim amilase bekerja pada ph optimum antara 5-7 (Poedjiadji, 2006 ).
      Kerja enzim sebagai katalis dipengaruhi oleh pH. Adanya nilai pH tertentu, yang memungkinkan enzim bekerja maksimum. pH tersebut dinamakan pH maksimum. Dalam lingkungan keasaman seperti itu, protein enzim mengambil struktur 3 dimensi yang sangat tepat, sehingga ia dapat mengikat dan mengolah substrat dengan kecepatan yang setinggi-tingginya. Di luar nilai pH optimum tersebut, struktur 3 dimensi enzim mulai berubah, sehingga substrat tidak dapat lagi duduk dengan tepat di bagian molekul enzim yang mengolah substrat. Akibatnaya, proses katalisis berjalan tidak optimum. Oleh karena itu, struktur 3 dimensi berubah akibat pH yang tidak optimum.
Enzim merupakan suatu protein yang memiliki aktifitas biokimiawi sebagai katalis suatu reaksi. Karena merupakan suatu protein, enzim ini sangat rentan terhadap kondisi lingkungan. Adanya perubahan Konsenrasi substrat atau pH lingkungan akan mengakibatkan aktivitas enzim ikut mengalami perubahan meskipun masih banyak juga hal lain yang dapat mempengaruhi aktivitas enzyme misalnya temperature atau komposisi media. Karena itu tiap enzim mempunyai pH dan temperatur tertentu yang menyebabkan aktifitasnya mencapai keadaan optimum. Kondisi pH dan temperatur yang optimum akan mendukung enzim dalam melakukan katalisa suatu reaksi dengan baik.

KESIMPULAN
Dari hasil percobaan diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1.    Konsentrasi enzim mempengaruhi aktivitas enzim. Semakin besar konsentrasi enzim maka semakin besar aktivitas enzimnya, begitu pula sebaliknya semakin encer konsentrasi enzim maka semakin kecil aktivitas enzimnya. Karena semakin besar konsentrasi enzim maka semakin banyak enzim yang bekerja untuk memecah substrat.
2.    pH substrat mempengaruhi aktivitas enzim. Semakin besar pH maka aktivitas enzim semakin meningkat, namun suatu saat akan mencapai keadaan  optimum yaitu pada pH optimum, yang bilamana jika pH lingkungan atau pH substrat sudah melebihi ph optimum maka aktivitas enzimnya akan menurun. Didapat pH optimum untuk enzim amilase dari percobaan ini yaitu 7.

0 komentar:

Poskan Komentar