~Science of Life~: Pengaruh Kadar Enzim terhadap Kecepatan Perubahan Aluminium Menjadi Glukosa

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Tanaman mendapatkan sumber energinya dari sinar matahari. Energi matahari diubah dalam kloroplas untuk dijadikan energi kimia dalam bentuk karbohidrat. Dalam proses penyusunan dan pembakaran berbagai zat organik, kita akan mendapatkan suatu zat yang akan membantu perubahan-perubahan tersebut yang kita kenal dengan enzim. Kerja enzim pada umumnya mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi dengan bergabungnya substrat dan enzim. Masing-masing enzim dapat bekerja pada suhu dan pH tertentu dan aktivitasnya berkurang dalam keadaan di bawah atau di atas titik tersebut.

Pada praktikum ini, kami melakukan pengamatan pada pengaruh kerja enzim terhadap kecepatan perubahan amilum menjadi glukosa, yang mana enzim yang digunakan dalam pengamatan ini didapat dari supernatan kecambah kacang hijau yang berumur 1 hari. Percobaan ini kami lakukan dengan perlakuan kadar enzim yang berbeda-beda. Hal ini bertujuan untuk mengamati perbedaan kecepatan waktu perubahan amilum menjadi glukosa pada setiap kadar enzim.

1.2 TUJUAN PRAKTIKUM

Mengamati pengaruh kadar enzim terhadap kecepatan reaksi perubahan amilum menjadi glukosa.

BAB II

KAJIAN TEORI

2.1 KAJIAN TEORI

Setiap enzim terbentuk dari molekul protein sebagai komponen utama penyusunannya dan beberapa enzim hanya terbentuk dari molekul protein dengan tanpa adanya penambahan komponen lain. Enzim berperan secara lebih spesifik dalam hal menentukan reaksi mana yang akan dipacu dibandingkan dengan katalisator anorganik, sehingga ribuan reaksi dapat berlangsung dengan tidak menghasilkan produk sampingan yang beracun. Enzim juga tanggap terhadap perubahan kondisi lingkungan, sehingga perubahan dapat dilakukan oleh tumbuhan sesuai dengan perubahan unsur lingkungan. (Lakitan. 2007)

Fungsi utama suatu enzim adalah mengurangi hambatan energi aktivasi pada suatu reaksi kimia. Yang dimakud dengan energi aktivasi adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk membawa suatu substansi ke status reaktifnya. Enzim bergabung dengan substansinya (substrat) membentuk suatu status transisi yang membutuhkan energi aktivasi lebih kecil untuk berlangsungnya reaksi kimia tersebut. (Pelczar, dkk. 1986)

Aktivitas suatu enzim dipengaruhi oleh faktor lingkungan umum, seperti suhu dan pH, dan juga oleh faktor kimiawi tertentu yang secara khusus mempengaruhi enzim itu.

ü Suhu

Sampai pada suatu titik, kecepatan suatu reaksi enzimatik meningkat sejalan dengan meningkatnya suhu, sebagian disebabkan karena substrat akan bertubrukan dengan tempat aktif lebih sering ketika molekul itu bergerak lebih cepat. Setiap enzim memiliki suatu suhu optimum dimana laju reaksinya berjalan cepat. Suhu ini memungkinkan terjadinya tubrukan molekuler paling banyak tanpa mendenaturasikan enzim itu. (Campbell, dkk. 2002)

ü Konsentrasi enzim

Pengaruh konsentrasi enzim pada laju aktivitas enzim-enzim yang derajat kemurniannya tinggi, di dalam batas-batas tertentu, terdaat hubungan linear antara jumlah enzim dan taraf aktivitas. (Pelczar, dkk. 1986)

ü Konsentrasi substrat

Pada konsetrasi substrat yang amat rendah, kecepatan reaksi pun amat rendah, tetapai, kecepatan ini akan meningkat dengan meningkatnya konsentrasi substrat. Jika kita menguji pengaruh konsentrasi substrat yang terus meningkat setiap saat kita mengukur kecepatanawal reaksi yang dikatalisis ini, kita akan menemukan bahwa kecepatan ini mungkin dengan nilai yang semakin kecil. Pada akhirnya, akan tercapai titik batas, dan setelah titik ini dilampaui, kecepatan reaksi akan segera meningkat sedemikian kecil dengan bertambahnya konsentrasi substrat. Bagai manapun tingginya konsentrasi substrat setelah titik ini tercapai, kecepatan reaksi ini akan mendekati. Tetapi, tidak akan pernah mencapai garis maksimum. (Lehninger, 1982).

Enzim memiliki beberapa sifat umum, yaitu:

1. Meningkatkan kecepatan reaksi kimia dengan cara menurunkan energi pengaktifannya, jadi meningkatkan proporsi molekul yang mencukupi energi untuk bereaksi pada suatu waktu tertentu.

2. Walaupun enzim-enzim itu mengambil bagian dalam reaksi yang dikatalisisnya, tidak mengalami perubahan yang tetap, sebab pada akhir reaksi enzim terbentuk kembali dan dengan demikian dapat digunakan secara terus menerus.

3. Sejumlah kecil enzim diperlukan untuk memberi efek yang besar sekali pada reaksi yang dikatalisisnya.(Loveless. 1987)

Peruraian Pati

Salah satu aktivitas peruraian yang paling umum dalam tumbuhan ialah transformasi pati menjadi gula. Kegiatan ini bekerja oleh enzim amilase (kadang-kadang disebut diastase). Enzim ini telah lama dikenal, yang bertindak atas pati dan menghasilkan maltosa. Amilase dan enzim – enzim peruraian tertentu lainnya menyebabkan perubahan tersebut dengan cara hidrolisis, proses yang mengubah senyawa kompleks menjadi satu atau beberapa senyawa yang lebih sederhana melalui reaksi dengan air. Hidrolisis pati dapat terlihat pada persamaan reaksi berikut:

2(C₆H₁₀O₅)_n + n(H₂O) _amilasen (C₁₂H₂₂O₁₁)

Pati air maltosa

Maltosa segera berubah menjadi glukosa karena enzim maltase, dan biasanya tidak berakumulasi dalam sel tumbuhan. Kerja maltase terlihat pada persamaan reaksi:

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O _maltase 2C₆H₁₂O₆

Maltosa air glukosa

(Tjitrosomo. 1983)

2.2 HIPOTESIS

Adanya pengaruh kadar enzim terhadap kecepatan perubahan amilum menjadi glukosa.

BAB III

METODE

3.1 ALAT DAN BAHAN

v Alat

· Gelas ukur

· Mortar porselin

· Tabung reaksi

· Sentrifuge

· Beaker glass

· Pipet

· Rak tabung reaksi

v Bahan

· Kecambah kacang hijau yang berumur 1 hari

· Larutan amilum 4 %

· JKJ

· Aquadest

3.2 CARA KERJA

1. Dipilih 100 kecambah kacang hijau yang baik dan dikupas kulitnya untuk digerus dengan mortar porselin sampai halus

2. Bubur kecambah kacang hijau tersebut dimasukkan ke dalam gelas ukur kemudian ditambah aquadest sampai rata ( 100 ml ) dan disentrifuse selama 5 menit

3. Supernatan dipisahkan dengan lapisan bawah

4. Larutan amilum 4 % dipanaskan

5. Cairan supernatan dari enzim dianggap memiliki kadar 100 %

6. Ke dalam tabung reaksi dimasukkan ( Membuat Enzim ) :

a. 100 % : Hasil sentrifuse ( 5 ml dari supernatan/enzim )

b. 75 % : 3, 75 ml enzim + 1, 25 ml aquadest

c. 50 % : 2, 5 ml enzim + 2, 5 ml aquadest

d. 25 % : 1, 25 ml enzim + 3, 75 ml aquadest

e. Campurkan 2, 5 ml amilum + JKJ sampai berwarna biru tua pada masing-masing tabung reaksi.

7. Tentukan lama waktu yang diperlukan dalam pengubahan amilum menjadi glukosa.

8. Amati hubungan antara perubahan warna dengan kadar enzim, dan dibuat grafiknya.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

4.1 HASIL PENGAMATAN

a. Pengaruh Kadar Enzim terhadap Kecepatan Perubahan Amilum menjadi Glukosa

Kadar supernatan (%) kacang hijau	Warna awal	Waktu (menit)	Perubahan warna yang terjadi
25%	Biru pekat	45	Biru
50%	Biru pekat	45	Biru muda
75%	Biru pekat	45	Biru kehijauan
100%	Biru pekat	45	Hijau kebiruan

*Gambar lihat di lampiran

b. Grafik Pengaruh Kadar Enzim terhadap Perubahan Amilum menjadi Glukosa

Waktu (menit)

_{konsentrasi
enzim (ml)}

1,25 2,5 3,75 5,0

4.2 PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil pengamatan pada pengaruh kadar enzim terhadap kecepatan perubahan amilum menjadi glukosa, didapatkan hasil bahwa semakin banyak kadar enzim maka semakin cepat waktu perubahan amilum menjadi glukosa. Hal ini dapat dibuktikan pada kadar 100% yaitu dengan larutan amilum 2,5ml ditambah larutan JKJ kemudian ditambah 5ml supernatan (enzim), mengalami perubahan warna larutan paling cepat dibanding dengan kadar 75%, 50%, dan 25%. Hal ini dikarenakan pada kadar 100%, memiliki tingkat enzim yang lebih banyak dibanding kadar 75%,50%, dan 25% yaitu 5ml.

Sesuai dengan teorinya yaitu laju reaksi tergantung perjumlah enzim dalam substrat yang berhasil membentuk kompleks jika konsentrasi keduanya tinggi, jumlah kompleks yang mungkin terbentuk juga tinggi jika substrat cukup tersedia, penggandaan konsentrasi enzim menyebabkan laju reaksi meningkat dua kali lipat. (Lakitan. 2007).

Pada percobaan ini enzim yang digunakan untuk merubah amilum menjadi glukosa didapat dari supernatan kecambah kacang hijau yang berumur 1 hari, yang mana kecambah tersebut sempat melakukan respirasi yang dalam hal ini menggunakan energi cadangannya berupa glukosa dan ditimbun dalam bentuk pati. Dan dengan cara di sentrifuse maka akan diperoleh supernatannya sebagai enzim, yaitu enzim amilase yang akan merubah amilum menjadi glukosa.

Penambahan larutan JKJ juga dilakukan pada larutan amilum agar uraian amilum menjadi glukosa dapat diketahui atau dapat dikatakan larutan JKJ digunakan sebagai alat ukur laju reaksi pembetukan amilum menjadi glukosa dimana waktu supernatan dalam amylase ditambahkan larutan JKJ akan menghasilkan warna biru, namun setelah beberapa saat perubahan warna terjadi, warna biru menjadi warna putih, hal ini menandakan hidrolisis amilum sudah terjadi. (Winarto, 1983)

Kadar air dalam reaksi pembentukan glukosa sangat berpengaruh dengan kadar supernatant yang berbeda – beda, maka kadar air yang dibutuhkan akan berbeda – beda pula. Terlihat pada keadaan supernatant 100% penambahan aquades tidak ada, namun kecepatan reaksi dapat dilihat lebih cepat dibandingkan dengan supernatan yang kadar airnya banyak. Dalam reaksi enzim air tidak mutlak sebagai faktor yang penting, namun jenis keterkaitan enzim air lebih penting terhadap keaktifan enzim (Winarto, 1983) lain halnya dengan keadaan supernatant 25% maka laju reaksi akan lambat karena didukung oleh kadar airnya bebas.

Namun, pada praktikum mengamati perubahan amilum menjadi glukosa, kelompok kami tidak dapat membuktikan warna perubahannya yaitu dari warna biru pekat menjadi putih. Ini dikarenakan waktu pengamatan yang kami lakukan hanya sampai menit ke 45, dan warna ke empat larutan belum menjadi putih. Akan tetapi, kami dapat menarik kesimpulan yang sesuai dengan grafik yang dibuat, bahwa semakin banyak kadar enzimnya, maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk merubah amilum menjadi glukosa. hal ini dibuktikan dengan kadar 100% memiliki warna hijau kebiruan, sedangkan untuk kadar 25% masih memiliki warna biru muda pada menit ke 45.

BAB V

KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan dalam mengamati perubahan amilum menjadi glukosa, didapatkan kesimpulan bahwa:

ü Enzim adalah katalis hayati yang berfungsi mempercepat reaksi namun tidak ikut bereaksi.

ü Enzim hanya dapat berkerja pada suatu jenis reaksi tertentu saja.

ü Aktivitas enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya konsentrasi enzim, konsentrasi substrat, suhu, dan pH.

ü Semakin tinggi kadar enzim, maka semakin cepat laju reaksi.

ü Enzim yang digunakan untuk merubah amilum menjadi glukosa adalah amilase yang didapat dari supernatan kecambah kacang hijau berumur 1 hari.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, NA., Reece, JB., Mitchell, LG., 2002. Biologi jilid 1 edisi ke lima. Erlanga. Jakarta

Lakitan, benyamin. 2007. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Raja Grafindo Persada. Jakarta