PREPARASI DNA DENGAN ALAT SEDERHANA

LAPORAN PRAKTIKUM

BIOKIMIA

Acara 4

PREPARASI DNA DENGAN ALAT SEDERHANA

Di susun oleh:

Nama : Fitri Ulandari

Nim : 1503035037

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS MULAWARMAN

SAMARINDA

2016

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ................................................................................................ i

DAFTAR TABEL ........................................................................................ ii

BAB I PENDAHULUAN............................................................................ 1

A.LatarBelakang............................................................................................ 1

B.Tujuan........................................................................................................ 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA.................................................................. 4

BAB III METODE PRAKTIKUM.............................................................. 8

A.Bahandanalat............................................................................................. 8

B.Carakerja................................................................................................... 8

BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN....................... 9

A.DataHasilPengamatan................................................................................ 9

B.Pembahasan................................................................................................ 10

BAB V PENUTUP....................................................................................... 11

A.kesimpulan................................................................................................. 11

B.Saran.......................................................................................................... 11

DAFTAR PUSTAKA................................................................................... 12

DAFTAR TABEL

Data HasilPengamatan................................................................................... 9

BAB I PENDAHULUAN

A.Latar Belakang

DNA (Deoxyribose Nucleic Acid) adalah master molecul (molekul utama) yang mengkode semua informasi yang dibutuhkan untuk proses metabolisme dalam setiap organisme (Jamilah, 2014).

DNA ini tersusun atas 3 komponen utama yaitu gula deoksiribosa, basa nitrogen dan fosfat yang tergabung membentuk nukleotida (Istanti, 1999). Molekul DNA ini terikat membentuk kromosom, dan ditemukan di nukleus, mitokondria dan kloroplas. DNA yang menyusun kromosom ini merupakan nukleotida rangkap yang tersusun heliks ganda (double helix), dimana basa nitrogen dan kedua ”benang” polinukleotida saling berpasangan dalam pasangan yang tetap melalui ikatan hidrogen dan antara nukleotida yang satu dengan nukleotida yang lain dihubungkan dengan ikatan fosfat. DNA terdapat di dalam setiap sel makhluk hidup dan disebut sebagai ”cetak biru kehidupan” karena molekul ini berperan penting sebagai pembawa informasi hereditas yang menentukan struktur protein dan proses metabolisme lain (Jamilah, 2014).

DNA dapat mengalami denaturasi dan renaturasi. Selain itu DNA juga bisa diisolasi. Zubaidah (2013) dalam Jamilah (2014) menyatakan bahwa isolasi DNA dapat dilakukan melauli tahapan-tahapan antara lain: preparasi esktrak sel, pemurnian DNA dari ekstrak sel dan presipitasi DNA. Meskipun isolasi DNA dapat dilakukan dengan berbagai cara, akan tetapi pada setiap jenis atau bagian tanaman dapat memberikan hasil yang berbeda, hal ini karena adanya senyawa polifenol dan polisakarida dalam konsentrasi tinggi yang dapat menghambat pemurnian DNA. Jika isolasi DNA dilakukan dengan sampel buah, maka kadar air yang pada masing-masing buah berbeda, dapat memberi hasil yang berbeda pula. Buah dengan kadar air tinggi akan menghasilkan isolat yang berbeda jika dibandingkan dengan buah berkadar air rendah. Semakin tinggi kadar air maka sel yang terlarut di dalam ekstrak akan semakin sedikit, sehingga DNA yang terpretisipasi juga akan sedikit.

Pada dasarnya, sel mengandung dua asam nukleat yaitu DNA dan RNA. DNA terletak pada kromosom, dijumpai di nukleus, mitokondria dan kloroplas. Sedangkan RNA dijumpai di nukleus, sitoplasma, dan ribosom. DNA ada dalam setiap sel makhluk hidup. Zat ini disebut cetak biru kehidupan karena memiliki peranan yang sangat penting, yaitu sebagai pembawa informasi hereditas yang menentukan struktur protein dan proses metabolisme lain. DNA bisa mengalami denaturasi dan renaturasi. Banyak hal yang mempengaruhi prosestersebut, antara lain suhu yang tinggi, pH ekstrim, kandungan elektrolit Na+ atau K+ dan komposisi basa C-G. (Hays, 2012).

Untuk mendapatkan DNA murni dari suatu sel dalam jaringan tubuh makhluk hidup dapat dilakukan suatu teknik isolasi DNA. Zubaidah (2004: 38) menyatakan bahwa isolasi DNA dapat dilakukan dengan berbagai cara, akan tetapi pada setiap jenis maupun bagian tanaman dapat menimbulkan masalah berbeda, antara lain karena adanya senyawa polifenol dan polisakarida dalam konsentrasi tinggi yang dapat menghambat pemurnian DNA dan juga mempengaruhi enzim-enzim seperti polimerase, ligase, endonuklease restriksi, atau enzim untuk kegiatan molekuler lain yang dapat menyebabkan DNA tidak dapat digunakan untuk aplikasi penelitian.

Keseluruhan DNA dalam suatu sel akan membentuk genom. Genom meliputi bagian gen yang fungsional maupun non-fungsional dalam sel organisme. DNA genom meliputi gen dan intergen. Penambahan deterjen dalam isolasi DNA dapat menyebabkan rusaknya membrane sel, melalui ikatan yang dibentuk melalui sisi hidrofobik deterjen dengan protein dan lemak pada membrane membentuk senyawa “lipid protein-deterjen kompleks”. Senyawa tersebut dapat terbentuk karena protein dan lipid memiliki ujung hidrofilik dan hidrofobik, demikian juga dengan deterjen, sehingga dapat membentuk suatu ikatan kimia (Chambell, 2012).

Penambahan deterjen dalam isolasi DNA dapat dilakukan karena deterjen dapat menyebabkan rusaknya membran sel, melalui ikatan yang dibentuk melalui sisi hidrofobik deterjen dengan protein dan lemak pada membran membentuk senyawa ”lipid protein-deterjen kompleks”. Senyawa tersebut dapat terbentuk karena protein dan lipid memiliki ujung hidrofilik dan hidrofobik, demikian juga dengan deterjen, sehingga dapat membentuk suatu ikatan kimia (Istianti, 2014).

menyatakan bahwa isolasi DNA dapat dilakukan melalui tahapan-tahapan antara lain: preparasi ekstrak sel, pemurnian DNA dari ekstrsk sel dan presipitasi DNA. Meskipun isolasi DNA dapat dilakukan dengan berbagai cara, akan tetapi pada setiap jenis atau bagian tanaman dapat memberikan hasil yang berbeda, hal ini dikarenakan adanya senyawa polifenol dan polisakarida dalam konsentrasi tinggi yang dapat menghambat pemurnian DNA. Jika isolasi DNA dilakukan dengan sampel buah, maka kadar air pada masing-masing buah berbeda, dapat memberi hasil yang berbeda-beda pula. Semakin tinggi kadar air, maka sel yang terlarut di dalam ekstrak akan semakin sedikit, sehingga DNA yang terpretisipasi juga akan sedikit (Achmad, 2012).

B.Tujuan

Mendemonstrasikan adanya DNA pada sel

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

DNA merupakan persenyawaan kimia yang paling penting pada makhluk hidup, yang membawa keterangan genetik dari sel khususnya atau dari makhluk dalam keseluruhannya dari satu generasi ke generasi berikutnya. Molekul DNA terdapat pada nukleus, mitokondria, plastida dan sentriol. Molekul DNA pada nucleus memiliki bentuk sebagai benang lurus dan tidak bercabang, sedangkan DNA yang terletak pada mitokondria dan plastida berbentuk lingkaran (Suryo, 2012).

DNA pada makhluk hidup dapat diisolasi secara sederhana. Pengisolasian DNA secara sederhana dapat dilakukan dengan memecahkan dinding sel, membran plasma dan membran inti baik secara mekanik maupun secara kimiawi. Isolasi DNA merupakan suatu teknik yang digunakan untuk memperoleh DNA murni, yaitu tanpa protein dan RNA dari suatu sel dalam jaringan. Pemecahan dinding sel secara mekanik dapat dilakukan dengan pemblenderan atau penggerus menggunakan mortar dan pistil. Sedangkan secara kimiawi dapat dilakukan dengan pemberian detergen. Penambahan sabun cair dan garam dapur adalah untuk melisiskan membran inti untuk mengeluarkan isi inti sel yang berisi DNA (Rachmat, 2012).

Pemecahan dinding sel secara mekanik dapat dilakukan dengan pemblenderan atau penggerus menggunakan mortar dan pistil. Sedangkan secara kimiawi dapat dilakukan dengan pemberian detergen. Penambahan sabun cair dan garam dapur adalah untuk melisiskan membran inti untuk mengeluarkan isi inti sel yang berisi DNA.

Setelah menunggu beberapa saat terjadi presipitasi pada lapisan atas bukan lapisan bawah, yang menunjukkan bahwa DNA tidak larut dalam etanol tetapi larut dalam air. Ketika molekul DNA terlarut, mereka tersebar dalam larutan sehingga tidak terlihat. Ketika molekul tersebut berpindah kedalam larutan yang bukan pelarut meraka akan berkumpul/ menggumpal sehingga dapat dilihat. Presipitat DNA terlihat seperti serabut-serabut putih yang terkumpul diatas permukaan larutan karena masa jenis etanol lebih kecil dari pada masa jenis air. Etanol yang digunakan harus benar-benar dingin dan berasal dari lemari pendingin, hal ini bertujuan untuk menyempurnakan presipitasi. Apabila etanol yang digunakan kurang dingin, maka mengakibatkan pembentukan presipitat kurang sempurna.

DNA (Deoxyribose Nucleic Acid) adalah master molecul (molekul utama) yang mengkode semua informasi yang dibutuhkan untuk proses metabolisme dalam setiap organisme .

DNA ini tersusun atas 3 komponen utama yaitu gula deoksiribosa, basa nitrogen dan fosfat yang tergabung membentuk nukleotida .

 Molekul DNA ini terikat membentuk kromosom, dan ditemukan di nukleus, mitokondria dan kloroplas. DNA yang menyusun kromosom ini merupakan nukleotida rangkap yang tersusun heliks ganda (double helix), dimana basa nitrogen dan kedua ”benang” polinukleotida saling berpasangan dalam pasangan yang tetap melalui ikatan hidrogen dan antara nukleotida yang satu dengan nukleotida yang lain dihubungkan dengan ikatan fosfat. DNA terdapat di dalam setiap sel makhluk hidup dan disebut sebagai ”cetak biru kehidupan” karena molekul ini berperan penting sebagai pembawa informasi hereditas yang menentukan struktur protein dan proses metabolisme lain (Jamilah, 2014).

DNA dapat mengalami denaturasi dan renaturasi. Selain itu DNA juga bisa diisolasi. Jamilah (2014) menyatakan bahwa isolasi DNA dapat dilakukan melauli tahapan-tahapan antara lain: preparasi esktrak sel, pemurnian DNA dari ekstrak sel dan presipitasi DNA. Meskipun isolasi DNA dapat dilakukan dengan berbagai cara, akan tetapi pada setiap jenis atau bagian tanaman dapat memberikan hasil yang berbeda, hal ini karena adanya senyawa polifenol dan polisakarida dalam konsentrasi tinggi yang dapat menghambat pemurnian DNA. Jika isolasi DNA dilakukan dengan sampel buah, maka kadar air yang pada masing-masing buah berbeda, dapat memberi hasil yang berbeda pula. Buah dengan kadar air tinggi akan menghasilkan isolat yang berbeda jika dibandingkan dengan buah berkadar air rendah. Semakin tinggi kadar air maka sel yang terlarut di dalam ekstrak akan semakin sedikit, sehingga DNA yang terpretisipasi juga akan sedikit.

Proses isolasi DNA diawali dengan proses ekstraksi DNA. Hal ini bertujuan untuk memisahkan DNA dengan partikel lain yang tidak diinginkan. Proses ini harus dilakukan dengan hati-hati, sehingga tidak menyebabkan kerusakan pada DNA. Untuk mengeluarkan DNA dari sel, dapat dilakukan dengan memecahkan dinding sel, membran plasma dan membran inti baik dengan cara mekanik maupun secara kimiawi. Cara mekanik bisa dilakukan dengan pemblenderan atau penggerus menggunakan mortar dan pistil. Sedangkan secara kimiawi dapat dengan pemberian yang dapat merusak membran sel dan membran inti, salah satunya adalah deterjen.

Penambahan deterjen dalam isolasi DNA dapat dilakukan karena deterjen dapat menyebabkan rusaknya mebran sel, melalui ikatan yang dibentuk melalui sisi hidrofobik deterjen dengan protein dan lemak pada membran membentuk senyawa ”lipid protein-deterjen kompleks”. Senyawa tersebut dapat terbentuk karena protein dan lipid memiliki ujung hidrofilik dan hidrofobik, demikian juga dengan deterjen, sehingga dapat membentuk suatu ikatan kimia.

 Prinsip – prinsip dalam mengisolasi DNA

1.melisis sel secara fisik, dengan cara penggerusan.
2. pemecahan dinding sel.
3. pemecahan membran sel.
4. pemisahan DNA dari bahan yang lain.

Dalam isolasi DNA, bahan yang kita gunakan biasanya berupa jaringan tumbuhan atau jaringan hewan, untuk itu langkah pertama yang harus kita lakukan adalah memecahkan jaringan menjadi sel-sel yang mandiri. Proses dilakukan secara mekanik atau fisik dengan menumbuk atau menggerus bahan yang akan kita gunakan dengan mortar atau blender. Kedua adalah memecahkan dinding sel dan membran sel lapisan pembungkus DNA. struktur utama pembentuk membran dan dinding sel adalah lemak, untuk itu kita gunakan deterjen dan garam dapur. Kedua bahan ini digunakan untuk melubangi dan merusak sel sehingga isi inti sel (DNA) bisa keluar (Tohib, 2012). 

BAB III METODE PRAKTIKUM

A.Bahan dan Alat

Bahan:

1.       Papaya

2.       Garam (NaCl)

3.       Aquadest

4.       Mangga

5.       Detergent

Alat:

1.       Tabung reaksi

2.       Gelas ukur

3.       Saringan teh (kertas saring)

4.       Etanol absolute

5.       Mortar

6.       Pisau

7.       Pipet Pasteur

8.       Gelas piala 250 ml

9.       Pengaduk

B.Cara kerja

1.       Kupas mangga dan papaya potong kecil-kecil sejumlah 20 gram, masukkan dalam mortar dan haluskan, bila sulit tambahkan sedikit air

2.       Kedalam nya tambahkan setengah sendok the garam dapur (NaCl), 10 ml detergent, dan tambahkan aquadest secukup nya.

3.       Perlahan hancurkan lagi hingga garam dan terergent merata dan lanjutkan hingga papaya dan mangga benar-benar hancur

4.       Saring dengan saringan the (kertas saring), dan masukkan kedalam tabung reaksi hingga ¼ volume tabung reaksi tersebut. Inkubasikan selama 10 menit dalam lemari pendingin (-20°C)

5.       Alirkan melalui dinding-dinding  tabung reaksi hingga ¾ volume tabung reaksi, amati endapan (gumpalan) putih yang berbentuk pada lapisan antara ekstrak sel dan etanol. Gumpalan putih tersebut adalah DNA

6.       Bila perlu DNA dapat di lilit menggunakan batang pengaduk gelas atau pipet Pasteur.

BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A.Data Hasil Pengamatan

Sari buah	endapan yang terbentuk
mangga	terdapat gelembung-gelembung kecil pada gumpalan yang terdapat di permukaan tabung reaksi setelah di tambahkan etanol
pepaya	terdapat sari buah yang mengapung di permukaan tabng reaksi

B.Pembahasan

Isolasi DNA pada dasarnya dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai macam sumber DNA yang dapat diperoleh dari hewan maupun tumbuhan. Upaya untuk mengeluarkan DNA dari sel dilakukan dengan merusak dinding dan membrane sel dan juga membran inti. Cara yang digunakan untuk merusak membran-membran tersebut sangat beraneka ragam, misalnya dengan pemblenderan atau penggerusan dengan mortal dan pistil. Selain perusakan secara fisik, membrane dan dinding sel dapat pula dirusak dengan menggunakan senyawa-senyawa kimia. Perusakan dinding sel dan membrane sel pada praktikum isolasi DNA kali ini dilakukan dengan cara pemblenderan.

Apabila dilihat dari sumber DNA yang digunakan untuk pengisolasian ini, macam buah yang digunakan tidak menunjukkan perbedaan yang nyata. Masing-masing buah untuk sumber DNA menghasilkan DNA yang berbentuk benang-benang halus berwarna putih.

kedua macam buah yang digunakan dalam proses pengisolasian DNA kali ini adalah jenis buah yang memiliki kadar air yang tinggi. Tidak ada perbedaan yang ditunjukkan untuk perlakuan variasi jenis buah ini. Suatu sumber menyatakan bahwa dalam proses pembuatan sumber DNA untuk isolasi DNA hendaknya jangan terlalu encer karena semakin encer sumber DNA, DNA yang terpresipitasi akan semakin sedikit. Karena sel yang lisis di dalam air tentunya lebih sedikit jika dibandingkan dengan sumber DNA yang lebih kental. Namun, masalah pengaruh keenceran terhadap hasil isolasi DNA dapat diatasi dengan pengurangan jumlah air yang digunakan sehingga walaupun sumber DNA yang digunakan adalah buah dengan kadar air tinggi, tetap dapat diperoleh ekstrak yang cukup kental.

BAB V PENUTUP

A.kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari analisis data dan pembahasan di atas adalah:

DNA dapat diisolasikan dari sumber DNA berupa buah dengan penambahan larutan deterjen dan alkohol serta garam untuk membantu presipitasi DNA. Perbedaan jumlah DNA yang dihasilkan dalam proses isolasi disebabkan olehsuhu alkohol  yang digunakan serta macam buah yang dipakai sebagai sumber DNA.

B.Saran

Terimakasi untuk kakak-kakak yang sudah meluangkan waktu nya untuk membagikan ilmu nya dan membimbing kami dalam proses praktikum ini, apabisa terdapat kesalahan saya mohon maaf. Terimakasi juga atas semua ilmu-ilmu nya yang sudah di ajarkan kepada kami semoga ilmu nya bermanfaat.

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Wendy. Isolasi DNA. Bandung 2014.

Istanti, Annie. 2012. Biologi Sel. Malang: jurusan Biologi FMIPA UM.

Jamilah. 2014. Pengaruh Berbagai Macam Deterjen, Penambahan Garam dan Ekstrak Nanas (Ananas Comusus) terhadap Hasil Isolasi DNA Berbagai Macam Buah sebagai Topik Praktikum Mata Kuliah Genetika. Skripsi tidak diterbitkan. Malang: Prtogram Sarjana Biologi.

Neil, Campbell. Biologi. Jakarta : Erlangga. 2012

Suryo, 2012. Genetika Strata 1. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.

AKTIVITAS ENZIM

LAPORAN PRAKTIKUM

BIOKIMIA

Acara 3

AKTIVITAS ENZIM

Di susun oleh:

Nama : Fitri Ulandari

Nim : 1503035037

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS MULAWARMAN

SAMARINDA

2016

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ................................................................................................ i

DAFTAR TABEL ........................................................................................ ii

BAB I PENDAHULUAN............................................................................ 1

A.LatarBelakang............................................................................................ 1

B.Tujuan........................................................................................................ 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA.................................................................. 4

BAB III METODE PRAKTIKUM.............................................................. 8

A.Bahandanalat............................................................................................. 8

B.Carakerja................................................................................................... 9

BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN....................... 11

A.DataHasilPengamatan................................................................................ 11

B.Pembahasan................................................................................................ 13

BAB V PENUTUP....................................................................................... 15

A.kesimpulan................................................................................................. 15

B.Saran.......................................................................................................... 15

DAFTAR PUSTAKA................................................................................... 16

DAFTAR TABEL

Data HasilPengamatan................................................................................... 11

BAB I PENDAHULUAN

A.LatarBelakang

Enzim merupakan tanpa harus ikut bereaksi di dalamnya. Laju reaksi yang ditimbulkan oleh enzim tergantung pada suhu lingkungannya. Ketika suhu  lingkungan tidak zat yang dapat mempercepat suatu reaksi kimia pada proses metabolisme dalam tubuh. Ketika enzim tidak berfungsi dengan baik, maka proses metabolisme akan terhambat serta mengalami gangguan. Enzim disebut sebagai katalisator yang dapat mempercepatsuatu reaksi kimia sesuai, maka enzim tidak dapat bekerja dengan baik.

Secara umum, sebagian besar enzim terbuat dari protein yang sangat peka terhadap perubahan suhu lingkungannya. Ketika suhu lingkungannya sesuai, enzim akan bekerja secara optimal. Namun ketika suhu lingkungannya tidak sesuai, maka enzim tersebut akan nonaktif, bahkan bisa terdenaturasi. Sehubungan dengan hal tersebut, maka sangat penting untuk mengetahui suhu yang tepat agar enzim dapat bekerja secara optimal.

Enzim atau fermen adalah suatu protein yang berfungsi sebagai biokatalisator reaksi-reaksi biokimia pada mahkluk biologi. Zat-zat yang diuraikan oleh reaksi disebut substrat, dan yang baru terbentuk dari reaksi disebut produk. Spesifisitas enzim sangat tinggi terhadap substratnya, dan enzim mempercepat reaksi kimia spesifik tanpa pembentukan produk samping. Enzim ini bekerja dalam cairan larutan encer, suhu, dan pH yang sesuai dengan kondisi fisiologis biologis. Melalui aktivitasnya, sistem enzim terkoordinasi dengan baik sehingga menghasilkan hubungan yang harmonis di antara sejumlah aktivitas metabolik yang berbeda, semuanya mengacu untuk menunjang kehidupan. Enzim merupakan suatu protein, maka sintesisnya dalam tubuh diatur dan dikendalikan oleh sistem genetik, seperti halnya dengan sintesis protein pada umumnya.

Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan dengan demikian mempercepat proses reaksi. Percepatan terjadi karena enzim menurunkan energi pengaktifan yang dengan sendirinya akan mempermudah terjadinya reaksi. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaanstruktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. Sebagai contoh, enzim α-amilase hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa.

Pada akhir tahun 1700-an dan awal tahun 1800-an, pencernaan daging oleh sekresi perut dan konversi pati menjadi gula oleh ekstrak tumbuhan dan ludah telah diketahui. Namun, mekanisme bagaimana hal ini terjadi belum diidentifikasi.

Pada abad ke-19, ketika mengkaji fermentasi gula menjadi alkohol oleh ragi, Louis Pasteur menyimpulkan bahwa fermentasi ini dikatalisasi oleh gaya dorong vital yang terdapat dalam sel ragi, disebut sebagai "ferment", dan diperkirakan hanya berfungsi dalam tubuh organisme hidup. Ia menulis bahwa "fermentasi alkoholik adalah peristiwa yang berhubungan dengan kehidupan dan organisasi sel ragi, dan bukannya kematian ataupun putrefaksi sel tersebut.

Pada tahun 1878, ahli fisiologi Jerman Wilhelm Kühne pertama kali menggunakan istilah "enzyme", yang berasal dari bahasa Yunani yang berarti “dalam bahan pengembang" (ragi), untuk menjelaskan proses ini. Kata "enzyme" kemudian digunakan untuk merujuk pada zat mati seperti pepsin, dan kata ferment digunakan untuk merujuk pada aktivitas kimiawi yang dihasilkan oleh organisme hidup.

B.Tujuan

1. mendemonstrasikan adanya enzyme dalam saliva dan buah buahan

2. mengetahui factor-faktor yang mempengaruhi aktivitas enzyme.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Enzim

Enzim adalah senyawa protein yang dapat mempercepat atau mengkatalis reaksi kimia. Enzim berperan dalam mengubah laju reaksi, sehingga kecepatan reaksi yang dihasilkan dapat dijadikan ukuran keaktifan enzim (Gaman dan Sherington, 2012). Enzim hanya dapat bereaksi pada pH dan temperatur tertentu. Karena enzim adalah protein, maka enzim dalam pakan rentan terdenaturasi atau rusak oleh enzim pencernaan atau sesuatu yang dapat mengubah struktur enzim (Yangel, 2013).

Menurut fungsinya enzim dapat diklasifikasi menjadi 6 kelompok, yaitu oksireduktase, transferase, hidrolase, liase, isomerase, dan ligase. Enzim urease termasuk dalam kategori hidrolase. Hidrolasemengkatalisis pembelahan ikatan antara karbon dan beberapa atom lain dengan adanya penambahan air (Montgomery et al , 2012).

Ada empat sifat khas enzim (Montgomery et al , 2012, yaitu : Sangat aktif walaupun dalam konsentrasi yang sangat rendah. Sangat selektif. Bekerja pada keadaan yang ringan ( tanpa suhu atau tekanan yang tinggi, tanpa logam yang umumnya beracun). Hanya aktif pada selang suhu atau pH yang sempit (diluar selang ini enzim tidak dapat bekerja).

Enzim sebagai protein akan mengalami denaturasi jika suhunya dinaikkan. Akibatnya daya kerja enzim menurun. Pada suhu 45°C efek predominanya masih memperlihatkan kenaikan aktivitas sebagaimana dugaan dalam teori kinetik. Tetapi lebih dari 45°C menyebabkan denaturasi ternal lebih menonjol dan menjelang suhu 55°C fungsi katalitik enzim menjadi punah. Hal ini juga terjadi karena semakin tinggi suhu semakin naik pula laju reaksi kimia baik yang dikatalisis maupun tidak. Karena itu pada suhu 40oC, larutan tidak ada gumpalan, begitu juga pada suhu ruang, sedangkan pada suhu 100°C masih ada gumpalan–gumpalan yang menunjukkan kalau enzimrusak.Padasuhu ruang,enzim masih dapat bekerja dengan baik walaupun tidak optimum

Aktivitas Enzim

Ada beberapa faktor untuk menentukan aktivitas enzim berdasarkan efek katalisnya yaitu persamaan reaksi yang dikatalis, kebutuhan kofaktor, pengaruh konsentrasi substrat dan kofaktor, pH optimal, daerah temperatur, dan penentuan berkurangnya substrat atau bertambahnya hasil reaksi.

Penentuan ini biasa dilakukan di pH optimal dengan konsentrasi substrat dan kofaktor berlebih, menjadikan laju reaksi yang terjadi merupakan tingkat ke 0 (zero order reaction) terhadap substrat. Pengamatan reaksinya dengan berbagai cara kimia atau spektrofotometri. Ada dua teori tentang mekanisme pengikatan substrat oleh enzim, yaitu teori kunci dan anak kunci (lock and key) dan teori induced fit (Wirahadikusumah, 2013).

Aktivitas enzim juga dipengaruhi oleh suhu. Untuk enzim, suhu optimal antara 35◦ C dan 40◦ C, yaitu suhu tubuh. Pada suhu di atas dan di bawah optimalnya, aktifitas enzim akan berkurang. Di atas suhu 50◦ C enzim secara bertahap menjadi inaktif karena protein terdenaturasi. Pada suhu 100◦ C semua enzim rusak. Pada suhu yang sangat rendah, enzim tidak benar-benar rusak tetapi aktivasinya sangat banyak berkurang (Gaman & Sherrington, 2012).

Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim

Terdapat beberapa factor yang mempengaruhi kerja enzim. Faktor-faktor tersebut erat kaitannya dengan sifat enzim sebagai protein.  Faktor-faktor tersebut diantaranya suhu, derajat keasaman (pH), hasil akhir produk, konsentrasi enzim dan substrat, serta zat penghambat (Firmansyah dkk, 2013).

1. Suhu

Enzim terbuat dari protein sehingga enzim dipengaruhi oleh suhu. Suhu mempengaruhi gerak molekul. Pada suhu optimal, tumbukan antara enzim dan substrat terjadi pada kecepatan yang paling tinggi. Pada suhu jauh di suhu optimal menyebabkan enzim terdenaturasi, mengubah bentuk, struktur, dan fungsinya. Pada suhu jauh di bawah suhu optimal, misalnya pada 0oC, enzim tidak aktif. Enzim pada manusia bekerja optimal pada suhu 35-40oC. Mendekati suhu normal tubuh. Adapun bakteri yang hidup di air panas memiliki enzim yang bekerja optimal pada suhu 70oC (Firmansyah dkk, 2013).

2. Derajat Keasaman (pH)

Seperti protein, enzim juga bekerja dipengaruhi oleh derajat keasaman lingkungan. Derajat keasaman optimal bagi kerja enzim umumnya mendekati pH netral, sekitar 6-8. Di luar rentang tersebut, kerja enzim dapat terganggu bahkan dapat terdenaturasi (Firmansyah dkk, 2013).

3. Hasil Akhir (Produk)

Jika sel menghasilkan produk lebih banyak dari yang dibutuhkan, produk yang berlebih tersebut dapat menghambat kerja enzim. Hal ini dikenal dengan feedback inhibitor. Jika produk yang berlebih habis digunakan, kerja enzim akan kembali normal. Mekanisme ini sangat penting dalam proses metabolisme, yaitu mencegah sel menghabiskan sumber molekul yang berguna menjadi produk yang tidak dibutuhkan (Firmansyah dkk, 2013).

4. Konsentrasi enzim

Pada reaksi dengan konsentrasi enzim yang jauh lebih sedikit daripada substrat, penambahan enzim akan meningkatkan laju reaksi. Peningkatan laju reaksi ini terjadi secara linier. Akan tetapi, jika konsentrasi enzim dan substrat sudah seimbang, laju reaksi akan relative konstan (Firmansyah dkk, 2013).

5. Konsentrasi substrat

Penambahan konsentrasi substrat pada reaksi yang dikatalis oleh enzim awalnya akan meningkatkan laju reaksi. Akan tetapi, setelah konsentrasi substrat dinaikkan lebih lanjut, laju reaksi akan mencapai titik jenuh, penambahan kembali konsentrasi substrat tidak berpengaruh terhadap laju reaksi. Pada keadaan laju reaksi jenuh oleh konsentrasi substrat, penambahan konsentrasi enzim dapat meningkatkan laju reaksi. Peningkatan laju reaksi oleh peningkatan konsentrasi enzim akan meningkatkan laju reaksi hingga terbentuk titik jenuh baru (Firmansyah dkk, 2013).

6. Zat Penghambat

Kerja enzim dapat dihambat oleh zat penghambat atau inhibitor. Terdapat dua jenis inhibitor, yaitu inhibitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif. Inhibitor kompetitif menghambat kerja enzim dengan cara berikatan dengan enzim pada sisi aktifnya. Oleh karena itu, inhibitor ini bersaing dengan substrat menempati sisi aktif enzim. Hal ini terjadi karena inhibitor memiliki struktur yang mirip dengan substrat. Enzim yang telah berikatan dengan inhibitor tidak dapat menjalankan fungsinga sebagai biokatalisator. Berbeda dengan inhibitor kompetitif, inhibitor non kompetitif tidak bersaing dengan substrat untuk berikatan dengan enzim. Inhibitor jenis ini akan berikatan dengan enzim pada sisi yang berbeda (bukan sisi aktif). Jika telah terjadi ikatan enzim inhibitor, sisi aktif enzim akan berubah sehingga substrat tidak dapat berikatan dengan enzim. Banyak ion logam berat bekerja sebagai inhibitor nonkompetitif, misalnya Ag+, Hg+, dan Pb+ (Firmansyah dkk, 2013).

BAB III METODE PRAKTIKUM

A.Bahan dan alat

1. roti tawar

2. saliva

3. tabung reaksi

4. aluminium foil

5. hot plate

6. gelas piala

7. pipet

8. Erlenmeyer

9. larutan iodine

10. gelatin

11. sari nanas

12. sari mangga

13. sari papaya

14. cuka

15. kelereng

B.Cara kerja

Pengubahan pati menjadi gula- determasi aroma.

1.      kunyahlah sepotong roti tawar sambil mencatat adanya perubahan aroma selama mengunyah.

2.      Teruskan proses mengunyah sampai terasa adanya perubahan rasa.

3.      Rasa apa yang terasa? Manis, pahit, asam ataukah manis? Mengapa demikian?

Pengubah pati menjadi gula dengan pengujian kimia

1.      masukkan 1 ml saliva pada tabung reaksi #1, taruhlah pada air mendidih selama 10 menit ( tutuplah mulut tabung dengan aluminium foil) , kemudian dinginkan dengan air.

2.      Sambil menunggu tabung reaksi #1 dingin, masukkan kedalam tabung reaksi #2 pati ubi kayu sebanyak 9 pati ubi kayu dan kemudian ml air, aduklah sehingga merata.

3.      Pada tabung reaksi #3 campurkan 9 pati ubi kayu , 9 ml air, dan 1 ml saliva, aduk hingga merata.

4.      Setelah tabung reaksi #1 dingin, masukkan kedalam nya 9 pati ubi kayu, dan air

5.      Inkubasikan ketiga tabung reaksi tersebut selama 15 menit pada penangas air selama 20 menit. Kemudian keluarkan dari penangas air dan tambahkan 1 tetes larutan iodin pada setiap tabung.

6.      Amati setiap tabung reaksi, apakan terlihat perubahan pada setiap tabung tersebut? Catat perubahan yang terjadi. Bandingkan perubahan yang terjadi anara ketiga tabung reaksi tersebut dan terangkan mengapa hal tersebut bias terjadi.

Degradasi (hidrolisis) protein pada enzim.

1.      buatlah pudding gelatin sesuai petunjuk pada kemasan dan tuangkan pada cetakan sebanyak setngah dari volume nya. Letakkan dalam lemari es.

2.      Setelah terbentuk gel, taruhlah sebutir kelereng pada masing-masing cetakkan, kemudian berilah sari nanas, mangga, cuka, papaya hingga penuh. Berilah label masing-masing cetakan tersebut . buatlah masing-masing dua cetakkan #1 #2 .

3.      Inkubasikan cetakan #1 pada suhu refrigator dan cetakan #2 pada suhu refrigator.

BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A.Data Hasil Pengamatan

bahan yang di uji	perubahan
roti tawar	aroma: harum, ragi dan gandum
	rasa: hambar
selama mengunyah roti tawar	aroma: ragi dan gandum yang kuat
	rasa: manis
akhir mengunyah (sampai lembut, sekitar 10 menit)	aroma: tidak ada
	rasa : sedikit pahit bila terlalu lama di kunyah sangat halus

Pengubahan pati menjadi gula- determinasi aroma

tabung reaksi	penambahan	pengamatan
1	pati ubi kayu + saliva yang telah di panas kan dalam air mendidih + air	keruh agak kebiruan
2	pati ubi kayu + air	bening (jernih
3	pati ubi kayu + saliva + air	keruh  aga kebiruan

Pengubahan pati menjadi gula dengan pengujian kimia

Degradasi (hidrolisis)  protein oleh enzim (inkubasi pada suhu refrigator)

gelatin di tambahkan	keterangan
sari nanas	pada menit ke 10 kelereng belum tenggelam
	pada menit ke 20 kelereng tenggelam sedikit sedikit
	pada menit ke 30 kelereng tenggelam sedikit  , karena enzim pada sari nanas aktif merombah gelatin pada menit ke 20
sari mangga	pada menit ke 10 kelereng belum tenggelam
	pada menit ke 20 kelereng tenggelam sangat sedikit sedikit
	pada menit ke 30 kelereng tenggelam sedikit  , karena enzim pada sari nanas aktif merombah gelatin pada menit ke 20
cuka	pada menit ke 10 kelereng tenggelam sedikit
	pada menit ke 20 kelereng mulai tenggelam cukup dalam
	pada menit ke 30 kelereng tenggelam sebagian, enzim pada cuka merombbak gelatin lebih cepat daripada bahan lain
sari pepaya	pada menit ke 10 kelereng tenggelam sangat sedikit
	pada menit ke 20 kelereng tenggelam sedikit
	pada menit ke 30 kelereng tenggelam sedikit  , karena enzim pada sari nanas aktif merombah gelatin secara perlahan

Degradasi (hidrolisis)  protein oleh enzim (inkubasi pada suhu ruang)

gelatin di tambahkan	keterangan
sari nanas	pada menit ke 10 kelereng belum tenggelam
	pada menit ke 16  kelereng tenggelam sedikit sedikit
	pada menit ke 30 kelereng tenggelam sedikit  , karena enzim pada sari nanas aktif merombah gelatin pada menit ke 16
sari mangga	pada menit ke 10 kelereng belum tenggelam
	pada menit ke 20 kelereng belum tenggelam
	pada menit ke 30 kelereng  belum tenggelam, tidak mengalami perubahan
cuka	pada menit ke 10 kelereng tenggelam sedikit
	pada menit ke 16 kelereng mulai tenggelam cukup dalam
	pada menit ke 30 kelereng tenggelam sebagian, enzim pada cuka merombbak gelatin lebih cepat daripada bahan lain
sari pepaya	pada menit ke 10 kelereng tenggelam sangat sedikit
	pada menit ke 18 kelereng tenggelam sedikit
	pada menit ke 30 kelereng tenggelam sedikit  , karena enzim pada sari nanas aktif merombah gelatin secara perlahan

B.Pembahasan

Pada praktikum kami kali ini adalah menagamati aktivitas enzim di dalam saliva dan buah-buahan.

            Pada pengamatan yang pertama yaitu pengubahan pati menjadi gula – determinasi aroma, disini yang kita amati perubahannya adalah roti tawar. Perubahan aroma dan rasa roti tawar pada awal pengunyahan masih tidak tampak sama sekali,  aroma dan rasa masih seperti aslinya yang tetap beraroma seperti roti dan rasanyapun masih tawar. Kemudian beberapa saat pengunyahan berjalan aroma dan  rasa roti berubah., aromanya berubah menjadi biasa dan rasa roti tawar menjadi manis. Selanjutnya pada pengunyahan terakhir dengan waktu 10 menit aroma dan rasa roti tawar  tampak  jelas ada perubahan, aroma roti berubah menjadi  pahit. Ini membuktikan bahwa aktivitas enzim di dalam saliva begitu berpengaruh sehingga aroma dan rasa roti berubah. Semakin lama proses pengunyahan, maka semakin tampak perubahan yang akan terjadi, dikarenakan adanya aktivitas enzim di dalam saliva.

            Pada pengamatan kedua yaitu pengubahan pati menjadi gula dengan pengujian kimia, Tabung reaksi 1 yang berisi pati ubi kayu dan saliva yang telah dipanaskan dalam air yang mendidih dan air, perubahan yang terjadi adalah iodin menggumpal,terjadi reaksi enzimatik tinggi karena telah dipanaskan. Tabung reaksi 2 yang berisi pati ubi kayu dan air, perubahan yang terjadi adalah iodin tidak ada atau hilang, dan tidak ada perubahan pati menjadi gula. Tabung reaksi 3 yang berisi pati ubi kayu, saliva dan air, perubahan yang terjaadi adalah iodin tetap ada sedikit, terjadi reaksi enzimatik rendah karena saliva yang tidak dipanaskan. Ini membuktikan adanya pengaruh saliva yang dipanaskan.

            Pada pengamatan yang ketiga yaitu degradasi (hidrolisis) protein oleh enzim. Cetakan  yaitu berisi gelatin yang d tambahkan sari buah nanas, sari mangga, cuka dan sari pepaya. Pada pengamatan menggunakan inkubasi kelereng yang telah kita taruh pada cetakan ,semuanya tenggelam tetapi pada waktu yang berbeda beda, sari buah nanas pertama kali tenggelam pada menit ke 20, sari buah mangga pertama kali tenggelam pada menit ke 20, cuka pertama kali tenggelam pada menit ke 10, dan sari buah papaya pertama kali tenggelam pada menit ke 10 tetapi sedikit.

Ini membuktikan  sifat enzim yang ada pada setiap buah tidak sama karena itu kelerengnya ada yang tidak tenggelam, tenggelam sebagian dan tenggelam.

BAB V PENUTUP

A.kesimpulan

 Aktivitas enzim dalam saliva akan berpengaruh pada roti yang dikunyah,

 Semakin lama waktu pengunyahan maka semakin terlihat jelas perubahan aroma dan rasa pada roti.

 Kerja enzim   sangat tergantung pada suhu inkubasinya.

 Semakin rendah suhu maka semakin berpengaruh pada kerja enzim.

B.Saran

Terimakasi untuk kakak-kakak yang sudah meluangkan waktu nya untuk membagikan ilmu nya dan membimbing kami dalam proses praktikum ini, apabisa terdapat kesalahan saya mohon maaf. Terimakasi juga atas semua ilmu-ilmu nya yang sudah di ajarkan kepada kami semoga ilmu nya bermanfaat.

DAFTAR PUSTAKA

Firmansyah, Riki dkk. 2013. Mudah dan Aktif Belajar Biologi. Bandung; Setia

Purna Inves.
Flodin,N.W.2012. The Metabolic  Rolos, Pharmacology,and Toxicology of

Lysine.J.AmcollNutr.
Gaman, P.M. dan Sherington. 2012. Ilmu Pangan. PAU Institut Pertanian

Bogor,Bogor.

Montgomery, R., R. L. Dryer, T. W. Conway and A.A. Spector.

1993.Biokimia Jilid 1. Edisi Keempat(Terjemahan: M. Ismadi and S. Dawiesah).Gajah Mada University Press., Yogyakarta.

Suhartono, M. T. 2013. Enzim dan Bioteknologi. Departemen Pendidikan

dan       Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Antar

Universitas Bioteknologi. Institut Pertanian Bogor.Yangel, O.

2004. Food Legume. Tropical Product Institut, Lodon.

Wirahadikusumah, M. 2012. Biokimia: protein, enzim, dan asam nukleat.

Institut Teknologi Bandung. Bandung.