Praktikum Kimia : Kecepatan Reaksi Hidrolisis Amilum oleh Enzim Amilase

JUDUL PRAKTIKUM

“Kecepatan Reaksi Hidrolisis Amilum oleh Enzim Amilase”

TUJUAN PRAKTIKUM

            Adapun tujuan praktikum kali ini antara lain adalah sebagai berikut:

-        menetapkan konstanta Michaelis-Menten.

-        mempelajari pengaruh penambahan substrat terhadap kecepatan reaksi.

METODE PRAKTIKUM

A.    Alat Praktikum

            Alat-alat yang digunakan pada praktikum ini adalah:

1. Tabung reaksi (6 buah)
2. Rak tabung reaksi
3. Corong kaca
4. Pipet tetes
5. Gelas ukur
6. Stopwatch

B.     Bahan Praktikum

            Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah:

1. Saliva
2. Iodium
3. Amilum

C.    Cara Praktikum

1. menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.
2. memasukkan amilum ke dalam masing-masing tabung reaksi dengan keterangan sebagai berikut:
• tabung A masukkan 5ml amilum
• tabung B masukkan 6ml amilum
• tabung C masukkan 7ml amilum
• tabung D masukkan 8ml amilum
• tabung E masukkan 9ml amilum
• tabung F masukkan 10ml amilum
3. menambahkan masing-masing 1ml saliva ke dalam tabung reaksi yang telah diisi dengan amilum.
4. menambahkan masing-masing 2 tetes iodium pada masing-masing tabung.
5. mengaduk tabung reaksi hingga terjadi perubahan warna dari warna biru menjadi tidak berwarna.
6. mengamati perubahan warna yang terjadi.
7. menghitung waktu yang diperlukan untuk perubahan warna tersebut.
8. mencatat hasil yang diperoleh dari praktikum yang telah dilakukan.
9. membuat laporan serta kesimpulan dari hasil praktikum.

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.      Hasil Praktikum

Hasil dari praktikum ini dapat digambarkan dengan tabel di bawah ini:

No.	Tabung	Waktu (detik)	Keterangan
1.	A	56	1ml saliva + 5ml amilum + 2 tetes iodium
2.	B	57	1ml saliva + 6ml amilum + 2 tetes iodium
3.	C	61	1ml saliva + 7ml amilum + 2 tetes iodium
4.	D	29	1ml saliva + 8ml amilum + 2 tetes iodium
5.	E	17	1ml saliva + 9ml amilum + 2 tetes iodium
6.	F	16	1ml saliva + 10ml amilum + 2 tetes iodium

Keterangan:

Waktu (detik) menunjukkan waktu yang diperlukan untuk perubahan warna dari biru menjadi tidak berwarna.

B.       Pembahasan

Reaksi kimia adalah prosses berubahnya pereaksi menjadi hasil reaksi. Proses tersebut ada yang berjalan dengan cepat dan ada yang lambat. Kecepatan (laju) reaksi tersebut disebut dengan kinetika kimia.

Pengetahuan tentang faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi berguna dalam mengontrol kecepatan reaksi sesuai yang diinginkan. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi dikenal ada 6 macam, antara lain sebagai berikut:

a.         Keadaan fisik dari zat

Pada umumnys gas bereaksi lebih cepat daripada zat cair sedangkan reaksi antara zat padat akan lebih lambat lagi. Bila larutan Na2SO4 dan larutan Ba(NO3)2 dicampur akan segera terbentuk BaSO4. Hal ini karena masing-masing ada dalam bentuk ion dalam larutan. Sedangkan bila zat padat Na2SO4 + Ba(NO3)2 direaksikan tak akan terbentuk BaSO4, walaupun sudah ada bentuk ion-ionnya. Asam asetat glasial dan alkohol absolut reaksinya lambat karena berada dalam bentuk molekul.

b.        Sifat pereaksi

Salah satu faktor penentu laju reaksi adalah sifat pereaksinya, ada yang reaktif dan ada yang kurang reaktif, misalnya bensin lebih cepat terbakar daripada minyak tanah. Demikian juga logam natrium bereaksi cepat dengan air, sedangkan logam magnesium lambat.

c.         Cahaya

Cahaya dapat mempengaruhi reaksi kimia misalnya : terurainya garam perak, H2O2, reaksi  antara H2 dan Cl2, sentesa karbohidrat dalam tanaman hijau dan lain-lain. Reaksi tersebut dinamakan reaksi kimia.

d.        Konsentrasi pereaksi

Dua molekul yang akan bereaksi harus bertabrakan langsung. Jika konsentrasi pereaksi diperbesar, berarti kerapatannya bertambah dan akan  memperbanyak kemungkinan tabrakan sehingga akan mempercepat reaksi. Akan tetapi kita harus ingat bahwa tidak selalu pertambahan konsentrasi pereaksi meningkatkan laju reaksi, karena laju reaksi dipengaruhi juga oleh faktor lain.

Hanya sebagian kecil dari tumbukan molekul yang efektif dalam membentuk reaksi kimia didasarkan pada 2 faktor:

1.     Hanya molekul-molekul yang lebih energetik dalam campuran reksi yang akan menghasilkan reaksi sebagai hasil tumbukan.

2.     Kemungkinan (probabilities) suatu tumbukan untuk menghasilkan reaksi kimia tergantung dari orientasi molekul yang bertumbukan.

Energi yang harus dimiliki molekul untuk dapat bereaksi disebut energi aktivitasi.

e.         Suhu

Secara praktek kita ketahui bahwa reaksi-reaksi kimia cenderung berlanngsung lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi. Kita mempercepat reaksi biokimia tertentu dengan meningkatkan suhu, misalnya pada pemasakan makanan. Di lain pihak, kita memperlambat beberapa reaksi dengan menurunkan suhu, seperti halnya pendinginan atau pembekuan makanan uuntuk mencegah pembusukan.

Hampir semua pereaksi menjadi lebih cepat bila suhu dinaikkan, karena kalor yang diberikan akan menambah energi kinetik partikel pereaksi. Akibatnya, jumlah dan energi tabrakan bertambah besar. Frekuensi tumbukan meningkat dengan meningkatnya suhu.

f.          Katalis

Laju suatu reaksi dapat diubah (umumnya dipercepat) dengan menambah zat yang disebut katalis. Katalis sangat diperlukan dalam reaksi organik, termasuk dalam organisme. Katalis dalam organisme disebut enzim dan dapat mempercepat reaksi ratusan sampai puluhan ribu kali.

Katalis (katalisator) adalah suatu zat yang dapat mempengaruhi kecepatan suatu reaksi tapi ia  sendiri pada akhir reaksi tak mengalami perubahan kimia. Proses mempengaruhi kecepatan reaksi dengan katalisator ini disebut katalisa (katalisis).

Ada 2 macam katalisator:

1.                  katalisator positif, yang mempercepat reaksi.

2.                  katalisator negatif, (inhibitor) yang memperlambat reaksi.

Macam-macam istilah dalam katalis:

·      Katalis homogen, yaitu apabila zat-zat yang bereaksi (rektan) dan katalis berada dalam satu fasa.

·      Katalis heterogen, yaitu katalis yang membentuk fasa terpisah dengan zat-zat yang bereaksi.

·      Autokatalis, yaitu reaksi yang dikatalisa oleh salah satu hasil reaksinya.

·      Racun katalis, yaitu zat-zat asing yang dapat menghambat kerja dari beberapa katalis.

Enzim

Bannyak reaksi-reaksi biologis yang tergantung dari adanya suatu katalis organik yang dikenal dengan sebutan enzim yang disebut juga dengan biokatalis.

Enzim adalah suatu persenyawaan protein yang dihasilkan oleh sel-sel hidup. Kerjanya sama dengan katalisator, tetapi enzim sangat dipengaruhi oleh keadaan sekitarnya (environment). Karena meerupakan suatu protein, jadi suatu amfolit sehingga kerjanya tergantung dari pH larutan sekitarnya

Konsentrasi dari zat-zat lain terutama elektrolit sering memegang peranan dalam kerja enzim. Kenaiakan temperatur dalam batas-batas tertentu akan mempercepat kerja enzim tetapi temperatur lebih tinggi akan merusak enzim tersebut.

Contoh:

-          Enzim amilase/diatase merubah amilum menjadi maltose.

-          Enzim tripsin merubah protein menjadi asam-asam amino.

-          Enzim pepsin merubah protein kompleks menjadi protein sederhana.

-          Enzim maltase merubah maltose menjadi dekstrose.

Keluarga α-amilase adalah keluarga basa terbesar pada hidrolisis glikolisis, dan bersama dengan enzim aktif dan substrat yang spesifik membentuk α-1,4-glikosidic bonds. Α-amilase dari hipertermopilik bakteri hermotoga maritima ini mampu menghidrolisis α-1,4-glikosidic bonds dalam variasi α-glutants pada suhu optimal 85⁰C.  

Efisiasi dari bakteri E.Coly dapat memproduksi α-amilase dari pertumbuhan Bacillus Stearothermophilus, kebutuhan nutrisi, dan morpologinya. Bakteri dari α-amilase yang berasala dari subfamili GH13_5 dipengaruhi oleh enzim yang berasal dari spesies Basillus dan Cytophaga dan biasanya digunakan dalam perindustrian.

Pangkreas memproduksi berbagai macam enzim, diantaranya adalah α-amilase dan tripsin yang berguna dalam merespon hidrolisis nutrisi secara parsial. Produksi enzim oleh pankreas biasanya tergantung atau dipengaruhi oleh massa pangkreas itu sendiri, ukuran dan jumlah sel, sehingga menyebabkan efek atau pengaruh yang cukup besar.

Enzim-enzim yang dihasilkan pankreas dan glukosidase intestinal merupakan enzim pemecah karbohidrat. Inhibitor dari enzim-enzim tersebut akan efektif pada saat penyerapan atau sintesis glukosa.

Α-amilase sendiri berguna dalam hidrolisis enzim dan kloning dari enzim yang sekarakter dengan E.Coly. Di samping itu, enzim amilase juga dapat mencegah pertumbuhan ”rumen tissue”, yaitu ketika konsentrasinya tepat sebesar 6,726 dan 9,420 Du/d.

Pada orang yang menderita diabetes millitus, ekstrak tanaman mengandung 50% konsentrasi inhibitor bagi α-amilase karena mengandung methanol dan kloropil.

PENUTUP

A.    Simpulan

Berdasarkan data yang diperoleh dari hasil percobaan, maka diperoleh simpulan sebagai berikut :

1.      Penentuan kecepatan reaksi antara amilum dengan enzim amilase yang terdapat dalam saliva merupakan salah satu cara yang dapat mendiskripsikan kecepatan pemecahan amilum di dalam tubuh.

2.      Secara garis besar, pada pengujian kecepatan reaksi antara amilum dengan enzim amilase, didapatkan bahwa semakin banyak amilum yang bereaksi maka akan semakin cepat kecepatan reaksinya.

3.      Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi adalah :

1. Keadaan fisik zat
2. Sifat pereaksi
3. Cahaya
4. Konsentrasi pereaksi
5. Suhu
6. katalis

B.     Saran

Dengan adanya sampel saliva dari beberapa orang naracoba yang diuji dalam suatu kelompok, maka praktikan akan dapat membandingkan kecepatan reaksi antara amilum dan enzim amilase dari masing-masing sampel saliva tersebut. Jika terjadi perbedaan kecepatannyanya, maka hal tersebut dapat dijadikan dasar untuk menentukan atau menyimpulkan faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi kecepatan reaksi antara amilum dan enzim amilase yang ada pada saliva.

DAFTAR PUSTAKA

1.    Bhat Menaksi, Zinjarde Smita S., et all. Antideabetic Indian Plants : a Good Source of Potent Amylase Inhibitors. 2008 : 2-4

2.       Damian-Almazo Juanita Yazmin, Moreno Alina, et all., Enhancement of the Alcoholytic Activity of a-Amilase AmyA form Thermotoga Maritime MSB8 (DSM3109) By Site-Directed Mutagenesis. 2008 : 74 : 5168

3.     Heinriks A. J., Kahoe S. I., Tricaricof A. M., Gehman C. M., Jones and J, Effect of Amilase and Rumen Development in Neonatal Dairy Calves. 2007 : 23 : 64

4.        Kaaij R. M., Van Der Janecek S., Maarel M. J. E., C Van Der and Dhikhuizen L. Phylogenetic And Biochamical Characterization of a Novel Cluster of Intracellular Fungal a-Amilase Enzimes. 2007 : 153 : 4013

5.     Onderci, Sahin, et all. Efficacy of Suplementation of a-Amylase Producing Bacterial Culture on The Performance, Nutrient Use and Gut Morphology of Broiler Chikens Fed a Corn-Based Diet. 2007

6.        Stam Mark R., Danchin Etiene G. J., et all. Dividing the Large Glycoside Hydrolase Family 1 3 into Subfamilies : Towards Inproved Functional Annotation of a-Amilase-Relted Proteins. 2006 : 19 : 555

7.   Swanson K.C., Kelly N., Salim H., Wang Y. J., Holligan S., Fan M. Z., and McBride B. W.. Pancreatic Mass, Cellularity, and a-Amilase Trypsin Activity in Feedlot Steers Fed Diets Differing in Crude Protein Concentration. 2008 : 86 : 910-913

8.     Ralph H., Petrucci Suminar. 1987. Kimia Dasar Perinsip dan Terapan Modern Edisi ke-4 jilid 2. Jakarta : Erlangga.

9.        Cotton, Geiffrey Albert, Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta : UI.

10.    Sukmariah M., Kamianti A. 1990. Kimia Kedokteran Edisi 2. Jakarta : Binarupa Aksara.

11.    Syukri S,. 1999. Kimia Dasar 2. Bandung : ITB.