LAPORAN ENZIM FISIOLOGI TUMBUHAN

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

            Enzim  adalah protein yang khusus disintesa oleh sel hidup untuk mengkatalisa reaksi yang langsung didalamnya. Oleh karena itu reaksi itu banyak sekali, maka biokatalisator yang membentuk jumlah maupun jenisnya tak terhitung banyaknya (Dartius, 1991).

            Enzim tersusun atas protein, oleh karena itu pengaruh pH berhubungan erat dengan sifat asam-basa yang dipunyai oleh protein. Pengaruh reaksi sebagian besar naik, dengan kenaikan suhu sampai batas tertentu. Setiap naik 10⁰C kecepatan reaksinya naik dua kali. Suhu mempunyai dua pengaruh yang saling berlawanan terhadap aktivitas enzim. Pertambahan suhu akan menaikkan aktivitas enzim, sebaliknya juga akan mendenaturasi enzim (Dwijoseputro, 1983).

            Enzim dapat ditemukan baik pada hewan maupun pada tumbuhan. Salah satu enzim yang ditemukan di dalam tumbuhan adalah amilase. Amilase adalah enzim yang dapat menghidrolisis amilum menjadi glukosa (Filter, 1991).

1.2  Rumusan Masalah

Rumusan masalah berdasarkan latar belakang diatas adalah:

-          Bagaimana cara mengetahui pengaruh kadar enzim terhadap kecepatan reaksi pengubahan amilum menjadi glukosa?

1.3  Tujuan

Tujuan dari percobaan ini adalah mengamati pengaruh kadar enzim terhadap kecepatan reaksi pengubahan amilum menjadi glukosa.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

            Enzim dikatakan sebagai suatu kelompok protein yang berperan dalam aktivitas biologis. Enzim ini berfungsi sebagai katalisator dalam sel dan sifatnya sangat khas. Dalam jumlah yang sangat kecil, enzim dapat mengatur reaksi tertentu sehingga dalam keadaan normal tidak terjadi penyimpangan hasil reaksinya (Guritno, 1995).

            Enzim akan kehilangan aktivitasnya karena panas, asam dan basa kuat, pelarut organik atau apa saja yang bisa menyebabkan denaturasi protein. Enzim dinyatakan mempunyai sifat yang sangat khas karena hanya bekerja pada substrat tertentu (Heddy, 1990).

            Fungsi penting dari enzim adalah sebagai biokatalisator, reaksi kimia secara kolektif membentuk metabolisme perantara sel, suatu bagian yang sangat kecil dari suatu molekul besar protein enzim sangat berperan untuk katalis reaksi (Lakitan, 2007).

            Enzim mempunyai peranan katalis dalam menurunkan aktivitas dari reaksi energi. Aktivasi dapat diartikan sebagai sejumlah energi atau kalori yang diturunkan oleh suatu mol zat pada temperatur tertentu untuk membawa molekul kedalam aktifnya atau keadaan aktivnya (Salisbury, 1992).

            Enzim terdiri atas dua bagian, yaitu koenzim dan apoenzim. Koenzim dan apoenzim membentuk haloenzim yang merupakan enzim aktif. Tanpa adanya koenzim, enzim menjadi tidak aktif (Sitompul, 1995).

            Fungsi enzim antara lain, yaitu (Tjitrosoepomo, 1998):

a. menurunkan energi aktivasi

b.mempercepat reaksi pada suhu dan tekanan tetap tanpa mengubah besarnya tetapan seimbangnya

c. mengendalikan reaksi

            Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim (Wilkins, 1989):

      a.       Konsentrasi enzim

Pada suatu konsentrasi substrat tertentu, kecepatan reaksi bertambah dengan bertambahnya konsentrasi enzim.

      b.      Konsentrasi substrat

Dengan konsentrasi enzim yang tetap, perubahan substrat akan menambah kecepatan reaksi.

     

      c.       Suhu

Kenaikan suhu dapat menyebabkan denaturasi, sehingga bagian aktifnya terganggu, akibatnya konsentrasi spesifik enzim berkurang dan kecepatan reaksinya turun. Enzim tersusun oleh protein, sehingga sangat peka terhadap suhu. Peningkatan suhu menyebabkan energi kinetik pada molekul substrat dan enzim meningkat, sehingga kecepatan reaksi juga meningkat. Namun suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan rusaknya enzim yang disebut denaturasi, sedangkan suhu yang terlalu rendah dapat menghambat kerja enzim. Pada umumnya enzim akan bekerja baik pada suhu optimum, yaitu antara 30⁰ – 40⁰C.

      d.      Pengaruh pH

Struktur ion enzim tergantung pada pH lingkungannya, enzim dapat terbentuk ion(+) atau (-) atau bermuatan ganda (switter ion). pH dapat menyebabkan proses denaturasi yang dapat mengakibatkan menurunnya aktivitas enzim. Perubahan pH dapat mempengaruhi perubahan asam amino kunci pada sisi aktif enzim, sehingga menghalangi sisi aktif bergabung dengan substratnya. Setiap enzim dapat bekerja baik pada pH optimum, masing-masing enzim memiliki pH optimum yang berbeda.

      e.       Pengaruh inhibitor

Dapat berupa hambatan inversibelyang disebabkan oleh terjadinya destruksi atau modifikasi sebuah gugus fungsi atau lebih, yang terdapat pada molekul enzim. Hambatan reversibel dapat berupa hambatan bersaing dan tak bersaing.

Pembahasan

Pada praktikum kali ini tentang enzim sebagai biokatalisator, menguji enzim dengan menggunakan tauge yang sudah digerus kemudian dilakukan dengan 5 perlakuan. Lima perlakuan tersebut masing-masing dibagi dua lagi untuk menguji glukosal dan amilum dengan menggunakan larutan lugol dan benedict.

Berdasarkan hasil data yang didapat, untuk sebagai kontrolnya tabung X dan Kemudian dipanaskan dan perubahan warna menjadi merah bata. Pada tabung A, dibagi menjadi 2 tabung yaitu tabung A1 dan A2. Tabung A1 larutan 2,5ml larutan amilum ditetesi 5 tetes larutan Lugol, dapat dilihat perubahan warna menjadi biru tua. Sedangkan tabung A2 larutan 2,5ml larutan amilum ditetesi 5 tetes larutan benedict, dapat dilihat perubahan warna menjadi biru. Hal ini menunjukkan bahwa tabung A tersebut hanya mengandung amilum dan tabung X mengandung glukosa.

Pada tabung B larutan ekstrak (dari tauge) dipanaskan kemudian ditambahkan 2,5ml amilum. Untuk tabung B1, larutan tadi ditetesi larutan lugol perubahan warna menunjukkan warna biru keputihan, hal ini dikarenakan lugol terlalu lama bereaksi terhadap amilum sehingga warnanya memudar. B2 berwarna coklat, hal ini terjadi penyimpangan seharusnya menunjukkan warna biru, karena enzim mengalami denaturasi akibat dipanaskan sehingga mengubah struktur amilum dan warna menjadi berkurang. Tidak ada glukosa dan banyak gumpalan.

Pada tabung C, ekstrak ditambahkan larutan HCl 1,5ml dan larutan amilum 2,5ml. Pada tabung C1 ditetesi larutan lugol perubahan warna yang terjadi adalah biru. Sedangkan tabung C2 ditetesi benedict kemudian dipanaskan perubahan warna yang terjadi adalah biru. Termasuk amilum tetapi enzim mengalami denaturasi (kerusakan) hal ini dikarenakan pH HCl yang terlalu asam (pH hasil pengamatan untuk HCl adalah 1).

Tabung D ekstrak ditambahkan larutan NaOH 1,5ml dan larutan amilum 2,5ml. Pada tabung D1 ditetesi larutan lugol perubahan warna yang terjadi adalah bening seharusnya warna biru. Sedangkan tabung D2 ditetesi benedict kemudian dipanaskan perubahan warna yang terjadi adalah cokelat yang seharusnya juga warna orange atau merah bata.  pH yang didapatkan pada praktikum adalah 13, karena bersifat basa maka enzim mengalami denaturasi walaupun masih ada enzim. Akibatnya, enzim tidak dapat mengubah amilum menjadi glukosa. Hal ini dikarenakan kesalahan praktikan yang kurang teliti dalam menggunakan alat dan bahan. Kerja enzim dipengaruhi oleh derajat keasaman (pH) dan suhu. Pada pH terlalu asam dan basa, enzim menjadi non aktif, sehingga tidak dapat bekerja.

Pada tabung E ekstrak yang disimpan pada suhu 36 ^oC kemudian setelah beberapa menit ditambahkan amilum 2,5ml, awalnya menunjukkan warna biru muda tetapi semakin lama semakin pudar dan akhirnya berubah menjadi warna putih keruh. Jadi, warna biru muda yang berubah menjadi warna putih keruh akibat adanya aktivitas enzim. Enzim masih tetap bekerja tetapi tidak maksimal dan tidak rusak. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali

Banyak terjadi penyimpangan pada perubahan warna, hal ini dikarenakan pada saat praktikum, praktikan kurang teliti dalam menggunakan pipet tetes sehingga tercampur dengan larutan yang lain. Ada beberapa lugol yang digunakan telah rusak, sehingga perubahan warna berbeda. Selanjutnya waktu, ada beberapa cara kerja yang menggunakan waktu sebelum dimasukkan larutan amilum tetapi tidak ditaati cara kerja tersebut.

Jawaban pengarah

      1.      Bagaimana pengaruh asam dan basa terhadap kerja enzim?

Pada pH terlalu asam dan basa, enzim menjadi non aktif sehingga tidak dapat bekerja. pH yang tidak sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali.

      2.      Zat apa yang menjadi substrat?

ekstrak

      3.      Zat apakah yang dihasilkan dari kerja enzim?

Amilum dn glukosa

      4.      Enzim apa yang bekerja sebagai biokatalisator?

Amilase

      5.      Untuk menguji zat apa larutan lugol dan larutan benedict?

Larutan lugol menguji amilum sedangkan benedict menguji glukosa.

      6.      Apa tujuannya tabung B dipanaskan?

Melihat pengaruh enzim yang sebelum ditambah larutan amilum dan struktur amilum apakah rusak atau tidak. Tetapi setelah praktikum didapatkan hasil bahwa warnanya berkurang dan struktur amilum juga dan enzim juga rusak akibat dipanaskan.

      7.      Mengapa tabung E disimpan pada air dengan suhu 36⁰C?

Suhu 36⁰C merupakan suhu yang sesuai dengan enzim. Suhu tersebut adalah suhu normal manusia. Pada umumnya enzim akan bekerja baik pada suhu optimum, yaitu antara 30⁰ – 40⁰C. Kenaikan suhu dapat menyebabkan denaturasi, sehingga bagian aktifnya terganggu, akibatnya konsentrasi spesifik enzim berkurang dan kecepatan reaksinya turun sedangkan suhu yang terlalu rendah dapat menghambat kerja enzim.

      8.      Apa indikator positif untuk uji lugol dan benedict?

Uji lugol indikator positif jika perubahan warna menjadi warna biru tua untuk amilum dan uji benedict indikator positif jika perubahan warna menjadi merah bata atau orange untuk glukosa.

Kesimpulan:

      1.      Enzim akan kehilangan aktivitasnya karena panas, asam dan basa kuat, pelarut organik atau apa saja yang bisa menyebabkan denaturasi protein.

      2.      Kerja enzim dipengaruhi oleh suhu, pH, inhibitor dan lain-lain.

      3.      Kenaikan suhu dapat menyebabkan denaturasi, sehingga bagian aktifnya terganggu, akibatnya konsentrasi spesifik enzim berkurang dan kecepatan reaksinya turun sedangkan suhu yang terlalu rendah dapat menghambat kerja enzim.

      4.      Uji lugol indikator positif jika perubahan warna menjadi warna biru tua untuk amilum dan uji benedict indikator positif jika perubahan warna menjadi merah bata atau orange untuk glukosa.

DAFTAR PUSTAKA

Dartius. 1991. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. USU-Press. Medan.

Dwijoseputro, D. 1983. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia. Jakarta.

Filter, A. H. dan R. K. M. Hay. 1991. Fisiologi Lingkungan Tanaman. UGM Press. Yogyakarta.

Guritno, B. dan Sitompul, S. M. 1995. Analisis Pertumbuhan Tanaman.UGM Press. Yogyakarta.

Heddy, S. 1990. Biologi Pertanian. Rajawali Press. Jakarta.

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

Salisbury, dan Ross. 1992. Fisiologi Tumbuhan. ITB Press. Bandung.

Sitompul, S. M. dan Guritno. B. 1995. Pertumbuhan Tanaman. UGM Press. Yogyakarta.

Tjitrosoepomo, H.S. 1998. Botani Umum. UGM Press. Yogyakarta.

Wilkins, M. B. 1989. Fisologi Tanaman. Bumi Aksara. Jakarta.