MENGUKUR AKTIVITAS ENZIM AMILASE I. Tujuan Mahasiswa diharapkan dapat: 1. Membuktikan pengaruh pH terhadap aktivitas amylase 2. Membuktikan pengaruh konsentrasi enzim terhadap aktivitas enzim amilase. II. Dasar Teori Dalam kehidupan sel, baik tanaman maupun hewan, ribuan reaksi kimia terjadi di dalamnya. Terjadinya regulasi reksi kimia memerlukan enzim. Enzim dapat didefinisikan sebagai pengkatalis organic yang dihasilkan oleh sel hidup yang berfungsi sebagai pengkatalis. (Dahlia:2001:51) Salah satu enzim yang terdapat pada tumbuhan adalah amilase. Nama lain dari amilase adalah diastase. Enzim tersebut dapat menghidrolisis amilum menjadi gula. Dalam proses hidrolisis amilum melalui beberapa tahap yaitu pembentukan amilo dekstrin dari amilum, kemudian menjadi eritrodekstrin selanjutnya menjadi akrodekstrin dan yang terakhir menjadi maltosa (glukosa). Amilase dihasilkan oleh daun atau biji yang sedang berkecambah. Aktivitas amilase dipengaruhi oleh garam-garam organik, pH, suhu, dan cahaya. pH optimum dari amilase menurut Hopkins, Cole, dan Green (Miller, 1938) adalah 4,5-4,7. III. Alat dan Bahan ALAT 1. Sentrifuge dan tabung sentrifuge 2. Mortar dan pistilum 3. Tabung reaksi 4. Pipet 5. Corong kaca 6. Rak tabung 7. Lampu spiritus 8. Penjepit tabung 9. Kertas saring dan kertas pH
BAHAN 1. Kecambah kacang hijau umur 2 hari
2. Larutan amilum 1% 3. Larutan IKI 4. HCl encer (10%) 5. Larutan NaOH 1% 6. Larutan fehling A dan B 7. Akuades IV. Hasil dan Analisis Pengamatan V. a. Hasil pengamatan uji IKI Sebelum
Perlakuan
Tabung a
inkubasi
Indikator Netral
(10 menit) Bening terdapat endapan ungu Kuning Putih
HCL (asam) NaOH (basa)
Putih keruh Kuning
kekuningan Putih keruh kuning
Perubahan warna Tabung b Tabung c (20 menit)
(30 menit)
Putih
Putih
kekuningan Putih keruh Kuning keruh
kekuningan Putih keruh Kuning keruh
b. Data pengamatan Pengaruh Konsentrasi terhadap aktivitas enzim amilase Konsentrasi 100% 75% 50% 25%
Waktu yang diperlukan untuk berubah warna (menit) 10’ 12’ 14’ 16’ 18’ 20’ 22’ 24’ 26’ 28’ -
30’ -
32’ -
34’ -
36’ -
Waktu yang diperlukan untuk berubah warna (menit) 38’ 40’ 42’ 44’ 46’ 48’ 50’ 52’ 54’ 56’ 58’ 60’ 62’ 64’ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + -
66’ + + + -
68’ + + + -
70’ + + + -
72’ + + + +
0’ -
2’ -
4’ -
6’ -
8’ -
Keterangan: Konsentrasi 100% 75% 50% 25%
(-) : Warna larutan IKI belum berubah (+) : Warna larutan IKI berubah
Data Pengamatan Uji Fehling Perlakuan
Netral
HCl
NaOH
Awal sebelum
a Berwarna
b Berwarna
c Berwarna
a Berwarna
b Berwarna
c Berwarna
a Berwarna putih
b Berwarna putih
c Berwarna putih
ditambah
putih
putih
putih
putih susu
putih susu
putih susu
kuningan
kekuningan
kekuningan
FehlingAdanB
kekuningan
kekuningan
kekuningan
(lebih bening)
(lebih bening)
(lebih bening)
Ditambah
Biru tua
Ungu tua
Ungu tua
Fehling A dan
(gelap)
B sebelum dipanaskan Ditambah
Ungu tua
Hijau
Abu-abu
Biru tua agak
Ungu tua
Ungu tua
(lebih
Sifatnya:
kebiruan
kehijauan
keruh sifatnya
Sifatnya basa
Sifatnya basa
gelap)
asam
Sifatnya
Sifatnya :
basa
Berubah
Berubah
Beubah
asam Berubah
asam Berubah
Berubah warna
Berubah warna
Berubah warna
Fehling A sdan warna
warna
warna
warna
warna
warna
menjadi coklat
menjadi cklat
menjadi merah
B setelah
menjadi
menjadi
menjadi
menjadi
menjai biru menjadi
tua Waktu : 3,2
muda
dipanaskan
coklat tua
coklat
merah bata
coklat
kehijauan
coklat tua
menit
:1,4 menitSifat
detik
Waktu :2,08 muda
muda
Waktu:
Waktu :
Waktu : 40
Sifat basa
basa
basa
menit Sifat
Waktu : 1,3
Waktu; 25
1,07 menit
1,54 menit
detik Sifat
basa
menit Sifat
detik Sifat
Sifat basa
Sifat basa
basa
basa
basa
INDIKATOR
Berubah
Berwarna biru,bening,terdapat sedikit endapan pada bagian bawah
Waktu bata Waktu 57 Sifat
V. Analisis data a. Pengaruh pH terhadap aktivitas enzim amilase (dengan uji IKI)
Pada larutan amilum+ ekstrak enzim yang diberi beberapa tetes IKI menunjukkan perubahan warna menjadi ungu bening, larutan ini digunakan sebagai indikator larutan lain setelah diberi beberapa perlakuan. Tujuan Peercobaan dengan IKI ini adalah untuk mengetahui perubahan pH terhadap kerja enzim amilase, oleh karena itu terdapat 3 jenis larutan, yaitu larutan netral, larutan yang bersifat basa yakni dengan menambahkan NaOH dan larutan asam yang dibuat dengan menambahkan HCL. Pada percobaan ini juga dilakukan inkubasi yang bertujuan untuk menghomgenkan kondisi semua larutan, inkubasi dilakukan selama 10 menit, 20 menit dan 30 menit ini dilakukan karena aktivitas enzim akan meningkat pada setiap kenaikan suhu. Pada kondisi pH yang berbeda perubahan warna larutan dapat dilihat dari sebelum di inkubasi. Larutan netral dan larutan basa berwarna kuning, sedangkan warna larutan asam beubah menjadi putih keruh. Setelah semua larutan diinkubasi data tudak menunjukkkan perubahan warna yang berarti. Setelah ditambahkan HCL (asam) larutan yang semula berwarna kuning berubah menjadi putih keruh, dan setelah di inkubasi selama 10,20 dan 30 menit larutan tetap berwarna putih keruh. Kemudian setelah larutan ditambahkan NaOH (basa) warna larutan tetap menjadi kuning dan setelah diinkubasi selama 10 warna larutan tidak berubah, sedangkan ketika sudah diinkubasi selama 20 dan 30 menit warna larutan menjadi kuning keruh b. Analisis Data Pengaruh Konsentrasi terhadap aktivitas enzim amilase Pada percobaan ini terdapat 4 macam variasi konsentrasi larutan yaitu 25 %,50%, 75% dan 100%. Dari semua konsentrasi tersebut yang menunjukkan perubahan warna setelah menit ke tertentu. Dari percobaan dapat diketahui bahwa semakin encer larutan atau semakin sedikit konsentrasi enzim dalam larutan maka semakin lama waktu yang diperlukan untuk hilangnya warna larutan IKI. Dari data hasil percobaan, diketahui bahwa aktivitas enzim amilase paling cepat adalah pada konsentrasi 100%. Hal ini ditandai dengan hilangnya warna larutan IKI untuk campuran amilum dengan ekstrak enzim amilase 100%
pada menit ke-42. Untuk
campuran amilum dengan ekstrak enzim amilase 75%, larutan IKI mulai menunjukkan perubahan warna pada menit ke-50. Sedangkan untuk campuran amilum dengan ekstrak enzim amilase 50%, larutan IKI mulai menunjukkan perubahan warna pada menit ke-58.
Waktu paling lama yang dibutuhkan larutan IKI untuk berubah warna adalah pada campuran amilum dengan ekstrak enzim amilase 25% yaitu 72 menit. c. Analisis data percobaan pengaruh pH terhadap aktivitas enzim Pada percobaan ini juga dilakukan adanya variasi pH larutan yaitu larutan netral, asam dengan penambahan HCL dan larutan basa dengan penambahan NaOH. Pada uji fehling ini kerja enzim amilase dapat dilihat dari perubahan warna larutan setelah dipanaskan pada menit tertentu. Perubahan warna larutan sudah tampak berbeda dari sebelum di inkubasi dan setelah inkubasi, pada larutan netral warna sebelum di inkubasi adalah putih kuningan tetapi setelah diinkubasi dan ditetesi fehling A dan B warna berubah menjadi biru tua. Pada larutan asam warna sebelum di inkubasi adalah putih susu tetapi setelah diinkubasi dan ditetesi fehling A dan B warna berubah menjadi ungu tua. Pada larutan basa warna sebelum di inkubasi adalah putih kuningan tetapi lebih bening, setelah di inkubasi dan ditetesi fehling A dan B warna berubah menjadi biru tua. Setelah di inkubasi selama 10 menit kemudian dipanaskan, dari ke 3 jenis larutan tersebut yang menunjukkan perubahan warna paling cepat adalah larutan yang bersifat asam yaitu 1,54 menit. Setelah di inkubasi selama 20 menit dan dipanaskan perubahan warna yang paling cepat terdapat pada larutan yang bersifat netral yaitu 1,3 menit. Sedangkan setelah di inkubasi selama 30 menit, dari ke 3 larutan tersebut yang peling cepat menunjukkan perubahan warna adalah pada lartan dengan pH netral yaitu 25 detik. VI. Pembahasan a. Pengaruh pH terhadap aktivitas enzim amilase Dari pengamatan yang telah dilakukan ternyata perubahan antara lama inkubasi dari masing-masing tabung yang berisi larutan netral, HCl, dan NaOH tidak menunjukkan perubahan warna yang begitu berarti. Berdasarkan teori, disebutkan bahwa suhu mempengaruhi aktivitas enzim. Apabila suhu naik, maka fungsi katalitik enzim akan terganggu. Proses inkubasi yang dapat menaikkan suhu pada masing-masing larutan dapat menyebabkan perlakuan yang diberikan (pemberian larutan IKI) tidak menunjukkan perubahan warna. Berdasarkan teori, aktivitas enzim dipengaruhi oleh pH karena sifat ionik gugus karboksil dan gugus asam amino mudah dipengaruhi oleh pH. Jika gugus amino tidak bermuatan yang esensial, maka pH optimum akan cukup tinggi, sedangkan gugus
karboksil netral membutuhkan pH yang rendah. pH optimum umumnya antara 6 dan 8, tapi bisa lebih rendah atau lebih tinggi bagi beberapa enzim. Sedangkan pada enzim amylase pH yang optimum adalah pada pH asam. pH yang ekstrem biasanya berakibat denaturasi. Hal ini menyebabkan daerah katalitik dan konformasi enzim menjadi berubah selain itu perubahan pH juga menyebabkan denaturasi enzim dan mengakibatkan hilangnya aktivitas enzim. Enzim memiliki pH optimum apabila melebihi batas dari pH optimum tersebut dapat menyebabkan pergeseran aktivitas enzim. b. Pengaruh Konsentrasi terhadap aktivitas enzim amilase
Dari pengamatan diperoleh data bahwa konsentrasi enzim berpengaruh terhadap kecepatan aktivitas enzim itu sendiri. Hal ini dibuktikan dari waktu yang diperlihatkan oleh larutan IKI dalam mengubah warna larutan enzim. Pada konsentrasi larutan enzim amilase 100 % perubahan warna terjadi dengan cepat. Sedangkan pada konsentrasi enzim rendah kecepatan untuk terjadinya perubahan warna semakin lama. Hal ini disebabkan jumlah dari enzim yang ada pada larutan yang konsentrasi rendah lebih sedikit daripada jumlah enzim yang ada pada larutan konsentrasi tinggi. Akibatnya kecepatan perubahan warna menjadi berbeda. c. Pengaruh Suhu terhadap Aktivitas Enzim Pada uji fehing A dan B memperlihatkan bahwa yang mengalami perubahan warna paling cepat adalah pada larutan yang dipanaskan selama 30 menit. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu maka semakin cepat amilase dalam melakukan aktivitasnya dan menghidrolisis pati menjadi gula. Untuk enzim amylase ini pH yang optimum adalah pada pH asam yaitu antara 4,6-4,7, dalam percobaan ini ditunjukkan pada tabung a yang bersifat asam setelah di inkubasi selama 10 menit kemudian dipanaskan. Pada percobaan ini memang tidak semua data mendukung teori bahwa enzim amylase ini bekerja optimum pada pH asam. Hal tersebut dimungkinkan karena dipengaruhi oleh lamanya waktu inkubasi sehingga pada tabung yang di inkubasi selama 20 dan 30 menit tidak menunjukkan bahwa enzim amylase cepat bekerja pada pH asam. Dari percobaan ini maka dapat diketahui bahwa ternyata tidak hanya pH saja yang berperan dalam menentukan aktivitas enzim tetapi juga suhu. Reaksi yang dikatalisis oleh enzim sangat peka terhadap suhu. Enzim sebagai protein akan mengalami denaturasi jika suhu dinaikkan 45 0C, efek predominannya masih memperlihatkan kenaikan aktivitas namun apabila lebih dari 45 0C efek berlawanannya
yaitu denaturasi termal lebih menonjol dan bila suhu mencapai 55 0C fungsi katalitik enzim menjadi punah. (Dahlia, 2001:55-56). Di dalam batas-batas tertentu laju reaksi enzim kira-kira meningkat dua kali untuk setiap kenaikan suhu 10 0C. pada waktu suhu naik di atas 350 C, terjadi penurunan respirasi karena enzim-enzim yang diperlukan mulai mengalami denaturasi. Aktivas enzim akan optimum pada suhu 30 0C. VII.
Diskusi
Percobaan I a. Apa guna larutan IKI dan Fehling A dan B? b. Mengapa pada ekstraksi enzim perlu untuk disentrifuge? c. Mengapa digunakan interval waktu 10, 20, dan 30 menit? Percobaan II a. Pada konsentrasi berapa amilase menunjukkan paling cepat aktivitasnya? b. Mengapa setelah ada perubahan warna perlakuan dihentikan? c. Mengapa perubahan warna dijadikan sebagai indicator aktivitas enzim? Jawaban Diskusi Percobaan I a. Guna larutan IKI adalah untuk menguji aktivitas enzim amilase dalam melakukan
aktivitasnya dan menghidrolisis pati menjadi gula. Fehling A dan B adalah untuk membedakan kelompok yang memiliki gugus aldehid atau keton, selain itu juga untuk menguji aktivitas enzim amilase dalam melakukan aktivitasnya dan menghidrolisis pati menjadi gula. Perbedaan pengujian antara larutan IKI dengan Fehling A dan B adalah jika pada uji larutan IKI dilakukan dengan menginkubasi larutan sedangkan pada uji fehling A dan B dilakukan dengan pemanasan menggunakan Bunsen. Selain itu hasil pengujian juga menunjukkan warna yang berbeda. Pada uji IKI menunjukkan warna biru semakin berkurang sedangkan pada uji fehling A dan B menunjukkan adanya endapan berwarna kuning sampai merah bata pada campuran ekstrak enzim dan amilum. b. Untuk memisahkan supernatan dengan pellet supaya yang diambil benar-benar
enzim amilasenya bukan amilumnya, enzim amylase adalah supernatannya sedangkan amilum adalah peletnya.
c. Karena pada setiap kenaikan suhu sebesar 10
0
C laju reaksi enzim kira-kira
meningkat dua kali, tetapi dalam batasan-batasan suhu tertentu dan enzim-enzim akan mulai mengalami denaturasi apabila suhu terus naik diatas 45 0C dan fungsi katalitik enzim akan punah bila suhu mencapai 550C Percobaan II a. Pada konsentrasi 100 %, Hal ini ditandai dengan hilangnya warna larutan IKI
untuk campuran amilum dengan ekstrak enzim amilase 100% pada menit ke-42 b. Karena dengan adanya perubahan warna tersebut mengindikasikan bahwa
aktivitas enzim amilase telah berlangsung dan enzim amilase telah menghidrolisis pati menjadi gula. c. Karena perubahan warna tersebut merupakan suatu tolak ukur yang menunjukkan bahwa enzim amilase sudah melakukan aktivitasnya dalam menghidrolisis pati menjadi gula. VIII.
Kesimpulan 1. Aktivitas enzim dipengaruhi oleh pH karena sifat ionik gugus karboksil dan
gugus asam amino mudah dipengaruhi oleh pH. pH optimum umumnya antara 6 dan 8 dan untuk kerja enzim amylase pH optimumnya pada larutan yang bersifat asam. 2. Semakin tinggi konsentrasi enzim maka aktivitas enzim semakin cepat
DAFTAR RUJUKAN Dahlia. 2001. Fisiologi Tumbuhan. Malang : JIC Dahlia, dkk. 2001. Petunjuk Praktikum. Malang : JICA Sallisbury, Frank B.1991. Fisiologi Tumbuhan. Bandung : ITB Sasmithamihardja, Darjat. 1990. Dasar-dasar fisiologi Tumbuhan. Bandung : ITB
AKTIVITAS ENZIM AMILASE
LAPORAN PRAKTIKUM Disusun untuk memenuhi tugas matakuliah Fisiologi tumbuhan yang dibina oleh Ibu Ir. Nugrahaningsih, M.P dan Avia Riza Dwi Kurnia, S.P., M.Pd
Disusun oleh: Alifa Robitah (207341408136) Ferda Agustina (207341409171) Sofia Putri Rahayu (207341409 Ester Maya W.S. (207341409176) Arga Tryandana (207341409177)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI Februari 2009
