Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Enzim

Dibimbing oleh:

Asisten Laboratorium

• Meisya Amalia
• Tri Suci Latifah Hanum

Hayy.

Perkenalkan Saya Cindi Glori Berliana Sidabalok dengan NIM 4223131075 dari Prodi Pendidikan Kimia UNIMED angkatan 2022 kelas B. Saya merupakan Praktikan Kelompok 5 di Mata Kuliah Praktikum Biomolekuler. Artikel ini selain menjadi referensi ilmu bagi pembaca sekalian, juga ditujukan untuk memenuhi Tugas Praktikum.

Mari belajar bersama tanpa ragu karena didunia banyak ilmu pengetahuan yang menanti untuk dijelajahi. Salah satunya yaitu tentang  “Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Enzim”

Pertama sekali kita ketahui dulu apa itu definisi enzim. Nahhhh Enzim adalah  biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis supaya mempercepar proses reaksi (tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia. Enzim sangat rentan terhadap kondisi lingkungan karna enzim merupakan protein.

Faktor-faktor utama yang mempengaruhi aktivitas enzim adalah konsentrasi enzim, substrat, senyawa inhibitor dan aktivator, pH serta temperatur lingkungan. Temperatur mempengaruhi aktivitas enzim. 

Pada temperatur rendah, reaksi enzimatis berlangsung lambat. Kenaikan temperatur akan mempercepat reaksi hingga suhu optimum akan menyebabkan enzim terdenaturasi dan menurunkan kecepatan reaksi enzimatis. Oleh karna itu ada beberapa faktor yang menyebabkan enzim dapat bekerja dengan optimal dan efisien.

Adanya perubahan temperatur akan mengakibatkan aktivitas enzim ikut mengalami perubahan. Salah satu faktor yang berpengaruh terhadap aktivitas enzim adalah suhu. 

Adanya peningkatan suhu akan meningkatkan energi kinetik sehingga menambah intensitas tumbukan antara substrat dan enzim, hal ini disebabkan karna enzim akan mengalami denaturasi. 

Enzim mengalami perubahan konformasi pada suhu yang terlalu tinggi, sehingga substrat terlibat dalam memasuki sisi aktif enzim. Perbedaan perlakuan suhu pada uji aktivitas enzim akan menghasilkan aktivitas enzim yang berbeda-beda sesuai dengan suhu optimum laju reaksi enzim tersebut.

Aktivitas enzim optimum pada suhu 40⁰c dan menurun pada suhu 50⁰c, hal ini dikarenakan sebagian protein telah mengalami kerusakan atau terdenaturasi. Temperatur lingkungan yang meningkat disekitar enzim akan menyebabkan putusnya ikatan hidrogen, ikatan ion atau interaksi hidrofobik sehingga struktur tersier enzim berubah yang menyebabkan struktur lipatan enzim membuka pada bagian permukaan sehingga sisi aktif enzim berubah mengakibatkan terjadinya penurunan aktivitas enzim. 

Apabila aktivitas enzim diukur dengan menghitung banyaknya substrat yang diubah dalam jangka waktu tertentu pada suhu yang berbeda maka akan didapatkan suhu optimum. Aktivitas enzim optimum pada suhu 40⁰c dan menurun pada suhu 50⁰c hal ini dikarenakan sebagian protein telah mengalami denaturasi atau kerusakan.

Hampir setiap reaksi kimia dalam sistem biologis dikatalis oleh enzim. Sintesis enzim terjadi didalam sel dan sebagian besar enzim dapat diekstraksi dari sel tanpa merusak fungsinya. Enzim memulai kegiatan dengan membentuk suatu kompleks dengan substratnya. 

Kompleks enzima-substrat dapat digabung menjadi satu oleh tarikan Van der Walls dan tarikan elektrostatik oleh ikatan hidrogen atau yang kurang umum oleh pembentukan ikatan kovalen. 

Kovalen terbentuk pada sisi aktif dari enzim. Tempat ini juga merupakan daerah enzim yang mampu memacu reaksi yang khas. Sisi-sisi aktif itu harus memiliki atom dan konfigurasi yang tepat baik untuk mengikat atau mengkatalisis.

Protease merupakan salah satu kelompok enzim yang banyak digunakan dalam bidang industri. Protease merupakan enzim yang yang sangat kompleks, mempunyai sifat fisika-kimia dan sifat katalitik yang sangat bervariasi. 

Protease disebut juga peptidease dan proteinase yang merupakan enzim golongan hidrolase yang akan memecah protein menjadi molekul yang lebih sederhana seperti menjadi oligopeptida pendek atau asam amino dengan reaksi hidrolisis pada ikatan peptida. Enzim ini diperlukan oleh semua makhluk hidup karena bersifat esensial dalam metabolisme bprotein. 

Penggunaan enzim protease sangat efektif dan menguntungkan. Dalam industri pangan, enzim protease dimanfaatkan untuk pengolahan susu, roti, dan biskuit selain itu digunakan dalam proses pematangan keju, pengempukan daging. Dan digunakan juga pada beberapa aplikasi industri seperti deterjen dan farmasi.

Enzim lipase adalah enzim yang bekerja untuk menghidrolisis lemak dan minyak. Berdasarkan fungsi fisiologisnya  enzim lipase mempunyai peranan penting menghidrolisis lemak dan minyak menjadi asam lemak dan gliserol yang dibutuhkan dalam proses metabolisme. 

Enzim lipase ini dapat memecah ikatan Ester pada lemak sehingga menjadi asam lemak dan gliserol. Lipase merupakan kelompok enzim yang secara umum berfungsi dalam hidrolisis trigliserol (trigliserida) untuk menghasilkan asam lemak rantai panjang dan gliserol. Enzim ini diproduksi di pankreas. Lipase pankreas optimal pada suhu sekitar 37⁰c, suhu optimum protease mencapai 70⁰c-80⁰c.

Dalam mata kuliah praktikum biomolekuler di semester 4 mahasiswa kimia akan mendapatkan pembelajaran tentang  “Bagaimana fenomena perbedaan variasi suhu mempengaruhi aktivitas enzim”

Seperti yang telah disinggung diatas maka untuk bisa melihat pengaruh suhu yang berbeda-beda terhadap suatu enzim amilase didalam tablet obat Enzyplex maka perlu disiapkan bahan dan alat lain yang fibutu, diantaranya:

ALAT

• Tabung reaksi 6 buah
• Rak tabung 1 buah
• Alu 1 buah
• Lumpang 1 buah
• Beaker glass 500 ml 1 buah
• Termometer 100⁰c 1 buah
• Labu ukur 100 ml 1 buah
• Penangas air 1 buah
• Gelas ukur 10 ml 1 buah
• Kaca arloji 1 buah
• Corong kaca 1 buah
• 
  

BAHAN

• Enzyplex 3 tablet
• Larutan amilum 6 ml
• Larutan Iodium 6 ml
• Aquades 100 ml
• Es batu secukupnya

PROSEDUR

~>  dihaluskan 1 gram enzyplex menggunakan lumpang alu

~> diencerkan 1 gram enzyplex dengan aquades pada labu 100 ml

~> disiapkan 6 tabung reaksi yang bersih

~> dimasukkan 2 ml larutan enzyplex ditambahkan 1 ml amilum dan 1 ml Iodium ke dalam masing-masing 6 tabung reaksi tadi

~> dimasukkan tabung reaksi 1 kedalam bejana berisi es batu bersuhu 0⁰c

~> dimasukkan tabung reaksi 2 kedalam bejana berisi air dingin bersuhu 25⁰c

~> dimasukkan tabung reaksi 3 kedalam bejana berisi air bersuhu ruang 28⁰c

~> dimasukkan tabung reaksi 4 kedalam penangas berisi air panas bersuhu 37⁰c

~> dimasukkan tabung reaksi 5 kedalam penangas berisi air panas bersuhu 60⁰c

~> dimasukkan tabung reaksi 6 kedalam penangaa berisi air panas bersuhu 100⁰c

~> diencerkan kembali larutan yang telah berubah warna di masing-masing tabung tadi menggunakan pengenceran labu 100 ml

~> dicatat perubahan warna terakhir yang terjadi setelah larutan dikocok

HASIL PENGAMATAN

•> TABUNG 1

Larutan 2 ml enzyplex ditambahkan 1 ml Iodium -> larutan hijau menjadi coklat -> ditambahkan 1 ml amilum -> larutan menjadi hitam -> dimasukkan tabung ke bejana berisi air yang didinginkan hingga 0⁰c pakai es batu -> larutan tetap hitam dengan endapan putih setelah 5 menit

•> TABUNG 2

Larutan 2 ml enzyplex ditambahkan 1 ml Iodium -> larutan hijau menjadi coklat -> ditambahkan 1 ml amilum -> larutan menjadi hitam -> dimasukkan tabung ke bejana berisi air suhu bersuhu 25⁰c -> larutan hitam menjadi hijau muda setelah 5 menit.

•> TABUNG 3

Larutan 2 ml enzyplex ditambahkan 1 ml Iodium -> larutan hijau menjadi coklat -> ditambahkan 1 ml amilum -> larutan menjadi hitam -> dimasukkan tabung ke bejana berisi air bersuhu kamar 28⁰c -> larutan hitam menjadi bening kehijauan pekat setelah 5 menit

•> TABUNG 4

Larutan 2 ml enzyplex ditambahkan 1 ml Iodium ->  larutan hijau menjadi coklat -> ditambahkan 1 ml amilum -> larutan menjadi hitam -> dimasukkan tabung ke bejana berisi air panas bersuhu 37⁰c -> larutan menjadi bening kebiruan setelah 5 menit

•> TABUNG 5

Larutan 2 ml enzyplex ditambahkan 1 ml Iodium -> larutan hijau menjadi coklat -> ditambahkan 1 ml amilum ->  larutan menjadi hitam -> dimasukkan tabung ke bejana berisi air panas bersuhu 60⁰c -> larutan menjadi hijau muda setelah 5 menit

•> TABUNG 6

Larutan 2 ml enzyplex ditambahkan 1 ml Iodium à Larutan hijau menjadi coklat -> ditambahkan 1 ml amilum -> larutan menjadi hitam -> dimasukkan tabung ke bejana berisi air panas bersuhu 100⁰c -> larutan menjadi hijau cerah setelah 5 menit.

PEMBAHASAN:

•> TABUNG 1

Secara teori  ketika larutan pengenceran tablet enzyplex ditambahkan dengan Iodium dan amilum akan terjadi reaksi antara amilase dalam enzyplex dengan amilum. Amilase adalah enzim yang bertanggung jawab untuk mengurai amilum menjadi gula sederhana. Dan jika amilum masih aktif, larutan akan berwarna ungu kebiruan. Amilase dalam enzyplex akan mengurai menjadi gula sederhana namun setelah penambahan Iodium, amilum tidak lagi bereaksi diurai oleh amilase. Warna ungu kehitaman adalah karena Iodium. Efek suhu 0⁰c dapat mempengaruhi aktivitas enzim, enzim akan berubah bening jika suhu optimum. Suhu 0⁰c adalah suhu yang terlalu rendah yang memperlambat aktivitas enzim karena kurangnya energi kinetik molekul yang diperlukan untuk reaksi kimia akibatnya aktivitas amilase dalam enzyplex kemungkinan berkurang sehingga reaksi antara amilase dan amilum nyaris tidak bekerja sama sekali .

Secara Praktikum pada saat 2 ml larutan enzyplex ditambahkan 1 ml Iodium dan 1 ml amilum larutannya berwarna ungu kebiruan, larutan tersebut tabung reaksinya dimasukkan ke bejana berisi air yang didinginkan hingga 0⁰c pakai es batu, hasilnya setelah 5 menit ditunggu larutan tetap berwarna hitam dengan endapan putih didasar tabung. Hasil ini tidak sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa larutan seharusnya tidak berubah warna karna enzim amilase tidak bekerja mengurai amilum menjadi gula sederhana di suhu rendah tersebut, dimana seharusnya bukan warna larutan hitam yang didapat melainkan larutan tetap berwarna ungu kebiruan. Kegagalan hasil percobaan tabung 1 disebabkan Karena terdapat kesalahan teknis praktikan

•> TABUNG 2

Secara teori  Pada suhu 25⁰c amilase dalam larutan enzyplex akan cenderung lebih berfungsi dibandingkan pada suhu yang lebih rendah. Karena suhu 25⁰c mendekati suhu optimum. Pada suhu ini enzim memiliki energi kinetik yang cukup untuk mempercepat reaksi penguraian amilum menjadi sedikit lebih efisien. Pada suhu 25⁰c larutan enzim tidak sepenuhnya bening karena aktivitas enzim tidak mencapai puncak optimumnya

Secara Praktikum  Pada saat larutan 2 ml enzyplex ditambahkan 1 ml Iodium  dan 1 ml amilum larutannya berwarna ungu kebiruan, larutan tersebut tabung reaksinya dimasukkan kedalam bejana berisi air dingin 25⁰c , hasilnya setelah 5 menit ditunggu larutan berubah warna menjadi hijau muda. Hasil demikian kurang sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa karna suhu 25⁰c merupakan dibawah suhu optimum maka kerja enzimatis amilase menguraikan amilum menjadi glukosa seharusnya berjalan sangat lambat sehingga menghasilkan warna bening hijau tua yang memudar dari warna larutan ungu kebiruan. Kegagalan hasil percobaan tabung 2 karna kesalahan teknis praktikan

 

•> TABUNG 3

Secara teori  pada suhu 28⁰c aktivitas enzim dalam larutan enzyplex berada pada tingkat yang lebih optimal dibandingkan dengan suhu 25⁰c namun karena suhu ini masih dibawah suhu optimum enzim, pada suhu ini amilase dalam enzyplex akan berfungsi untuk mengurai amilum menjadi gula sederhana. pada suhu 28⁰c larutan enzim akan tampak berwarna dominan bening karena energi kinetik enzimatis yang digunakan dalam reaksi penguraian amilum lebih optimal tingkatannya.

Secara Praktikum Pada saat larutan 2 ml enzyplex ditambahkan 1 ml Iodium dan 1 ml amilum larutannya berwarn ungu kebiruan, larutan tersebut tabung reaksinya dimasukkan kebejana berisi air bersuhu ruang 28⁰c hasilnya setelah 5 menit ditunggu larutan yang sebelumnya ungu kebiruan berubah menjadi bening kehijauan pekat. Hasil yang demikian kurang sesuai dengan teori karena suhu 28⁰c merupakan dibawah suhu optimum maka kerja enzimatis amilase menguraikan amilum menjadi glukosa seharusnya berjalan cukup lambat sehingga menghasilkan warna bening kehijauan pekat yang memudar dari warna larutan ungu kebiruan. Kegagalan hasil percobaan tabung 3 karna kesalahan teknis praktikan

•> TABUNG 4

Secara teori  Bila suhu ditingkatkan terus menerus menjadi suhu optimum 37⁰c kecepatan reaksi enzimatis mencapai puncaknya. Pada suhu ini amilase dalam enzyplex akan berfungsi sangat efisien untuk mengurai amilum menjadi gula sederhana. Pada suhu optimum ini larutan enzim berubah bening sepenuhnya.

Secara Praktikum pada saat larutan 2 ml enzyplex ditambahkan 1 ml Iodium dan 1 ml amilum, larutannya berwarna ungu kebiruan. Larutan tersebut tabung reaksi nya dimasukkan ke bejana air bersuhu 37⁰c hasilnya setelah 5 menit ditunggu hasil larutannya berwarna ungu kebiruan. Hasil yang demikian kurang sesuai dengan teori karena karena seharusnya larutan hasil akhir tepat berwarna bening bukannya bening kebiruan, karena pada saat suhu optimum ini reaksi amilase mengurai amilum bekerja dengan kecepatan yang efisien dan telah mencapai puncaknya. Kegagalan hasil percobaan tabung 4 karna kesalahan teknis praktikan.

 

•> TABUNG 5

Secara teori  Karena enzim adalah suatu protein maka kenaikan suhu melebihi suhu optimum 37⁰c menyebabkan terjadinya proses denaturasi apabila terjadi proses denaturasi maka bagian aktif enzim akan terganggu dengan demikian konsentrasi aktif enzim akan berkurang dan kecepatan reaksi tidak stabil mengakibatkan rusaknya struktur enzim. Pada suhu diatas 37⁰c tidak akan terjadi perubahan warna pada enzim ksrna kerusakan struktur pada enzim tersebut.

Secara Praktikum pada saat larutan 2 ml enzyplex ditambahkan 1 ml Iodium dan 1 ml amilum larutannya berwarna ungu kebiruan, Larutan tersebut tabung reaksinya dimasukkan ke bejana berisi air bersuhu 60⁰c hasilnya setelah ditunggu 5 menit larutan yang semula berwarna ungu kebiruan, berubah menjadi hijau muda. Hasil demikian kurang sesuai dengan teori karena seharusnya pada suhu 60⁰c yang telah melewati suhu optimum, enzim sulit bekerja karena struktur nya telah terdenaturasi sehingga seharusnya larutan enzym tersebut menurut teori berubah menjadi ungu kehitaman bukannya hijau muda. Kegagalan percobaan tabung 5 disebabkan kesalahan teknis praktikan.

 

•> TABUNG 6

Secara teori  Karena enzim adalah suatu protein maka kenaikan suhu melebihi suhu optimum 37⁰c menyebabkan terjadinya proses denaturasi apabila terjadi proses denaturasi maka bagian aktif enzim akan terganggu dengan demikian konsentrasi aktif enzim akan berkurang dan kecepatan reaksi tidak stabil mengakibatkan rusaknya struktur enzim. Pada suhu yang sangat tinggi diatas 37⁰c yaitu 100⁰c tidak akan  terjadi perubahan warna pada enzim ksrna kerusakan struktur pada enzim tersebut.

Secara Praktikum pada saat 2 ml larutan enzyplex ditambahkan 1 ml larutan Iodium dan 1 ml larutan amilum, larutannya berwarna ungu kebiruan. Larutan tersebut tabung reaksinya dimasukkan kebejana berisi air bersuhu 100⁰c hasil nya setelah ditunggu 5 menit larutan menjadi hijau cerah. Hasil praktikum yang demikian tidak tepat sesuai teori karna karena seharusnya pada suhu 100⁰c yang telah melewati suhu optimum, enzim sulit bekerja karena struktur nya telah terdenaturasi sehingga seharusnya larutan enzym tersebut menurut teori tidak akan berubah warna melainkan tetap berwarna ungu kebiruan bukannya justru hijau cerah. Kegagalan percobaan tabung 6 disebabkan kesalahan teknis praktikan.

 Kegagalan percobaan tabung 5 disebabkan kesalahan teknis praktikan.

Dengan dilakukan nya praktikum diatas sekalian tercapailah 3 tujuan praktikum untuk topik ini yaitu:

• Ingin mengetahui perubahan warna ketika 2 ml larutan enzyplex yang ditambahkan 1 ml amilum dan 1 ml Iodium diencerkan dengan air
• Ingin mengetahui perubahan warna ketika 2 ml larutan enzyplex yang ditambahkan 1 ml amilum dan 1 ml Iodium diencerkan dengan air
• Ingin mengetahui perubahan warna ketika 2 ml larutan enzyplex yang ditambahkan 1 ml amilum dan 1 ml Iodium diencerkan dengan air

Dengan kesimpulan sebagai berikut:

• Ketika larutan 2 ml enzyplex ditambahkan 1 ml Iodium larutan berubah dari hijau menjadi coklat lalu ditambahkan 1 ml amilum, larutan berubah hitam kemudian saat di masukkan tabung kebejana berisi air yang didinginkan hingga 0⁰c pakai es batu hasil larutan berwarna hitam dengan endapan putih setelah 5 menit
• Ketika larutan 2 ml enzyplex ditambah 1 ml Iodium larutan berubah dari hijau menjadi coklat lalu ditambahkan 1 ml amilum, larutan berubah hitam. Kemudian saat dimasukkan tabung kebejana berisi air panas bersuhu 37⁰c larutan hasil berwarna bening kebiruan setelah 5 menit
• Ketika larutan 2 ml enzyplex ditambah 1 ml Iodium larutan berubah dari hijau menjadi coklat lalu ditambahkan 1 ml amilum,larutan berubah hitam kemudian saat dimasukkan tabung kebejana berisi air panas bersuhu 100⁰c hasil larutan berwarna hijau cerah selama 5 menit

DOKUMENTASI PRAKTIKUM

Demikian ya Teman-teman Terimakasih sudah menyimak. Dan Silahkan bagikan Artikel ini untuk mengajak teman-teman kamu supaya kita bisa turut berkolaboratif dalam meningkatkan literasi Pemuda Indonesia.