PRAKTIKAL 5
Praktikal 5 : enzim dan pencernaan.
Objektif :
a. Untuk menunjukkan aktiviti amylase pada kanji.
b. Untuk mengetahui kesan suhu pada tindak balas enzim.
c. Untuk mengetahui tindak balas pepsin pada putih telur (protein)
d. Untuk melihat penggumpalan susu.
e. Untuk melihat emulsifikasi lemak.
1
TEORI :
Secara teori, enzim adalah protein globular. Mereka menurunkan tenaga
pengaktifan yang diperlukan untuk tindakbalas berlangsung. Mereka bertindak sebagai
mangkin biologi dan mempercepat reaksi metabolisme. Enzim sangat khusus di dalam
setiap tindak balas.
Enzim mempunyai tapak aktif dan hanya akan mengkatalisis reaksi ketika
substrat dan tapak aktif memiliki bentuk yang saling melengkapi. Sebagai contoh,
katalase mengkatalisis penguraian peroksida hydrogen untuk air dan oksigen. Reaksi
kimia dikatalisis oleh enzim biasanya berbalik Jumlah enzim yang sangat kecil yang
diperlukan untuk bertindak balas dengan sejumlah besar substrat. Enzim mempunyai
nombor turnover yang tinggi. Sebagai contoh, jumlah turnover untuk katalase adalah
600.000. Salah satu molekul katalase enzim dapat mengkatalisis penguraian daripada
600.000 molekul peroksida hidrogen pada saat ke dalam air dan oksigen pada suhu
badan. Sebahagian besar enzim berkesan hanya dalam julat pH yang sedikit. PH
optimum pH di mana kadar maksimum reaksi berlaku. enzim yang berbeza mempunyai
optima pH yang berbeza. .
Di atas suhu optimum, tenaga kinetik meningkat menyebabkan atom molekul
enzim bergetar dengan kuat. Hidrogen dan ikatan ion yang membantu untuk menahan
bentuk tiga-dimensi tertentu dari molekul enzim yang rosak. Molekul enzim terungkap
dan menjadi terdenaturasi. Kesannya adalah ireversibel. substrat tidak dapat masuk ke
dalam diubah daripada laman aktif.Tingkat reaksi enzim yang dikendalikan dengan
cepat jatuh. Beberapa bacteria termofilik dan alga secara motabolisme mereka
mempunyai termostabil mereka mempunyai kualiti suhu yang optimum. Mikroorganisme
yang hidup di Artik dan Antartika mempunyai enzim dengan suhu optimum sangat
rendah.Sesetengah memerlukan kofaktor enzim, zat non-protein, yang penting bagi
mereka untuk berfungsi secara berkesan. Ada tiga jenis kofaktor: kumpulan prostetik,
koenzim dan pengaktif. Kadar reaksi enzim-dikawal mungkin akan menurun dengan
adanya inhibitor kompetitif dan non-kompetitif.
2
Radas dan bahan :
Bikar
Kertas litmus biru dan merah
Silinder penyukat
Termometer
Tabung uji
Jubin putih
Penitis
Jam randik
1% larutan kanji
Hidroklorik asid cair’
Natrium hidroksida cair’
Larutan bedenict
Larutan iodine
Telur
Pepsin
Rennin
Susu
Minyak kelapa
3
(a) Untuk menunjukkkan tindakan amylase terhadap kanji.
Problem :
Apakah julat suhu yang sesuai untuk amylase saliva bertindak?
Hipotesis :
Julat suhu yang sesuai untuk amylase saliva bertindak ialah antara 6.5 hingga 7.5.
Pembolehubah :
1. Pembolehubah manipulasi :Jenis larutan yang ditambah ke dalam larutan
amylase saliva
2. Pembolehubah bergerakbalas : Keputusan untuk ujian iodine dan dan ujian
Benedict
3. Pembolehubah yang dimalarkan :
Isipadu amylase saliva
Isipadu kanji
Masa untik larutan Benedict
4
Prosedur
1. Mulut dibersihkan
2. Air liur dikumpulkan di dalam tabung uji.
3. Air liur tersebut diuji mengunakan kertas litmus untuk menentukan samada air
liur itu berasud atau beralkali.
4. Isipadu air suling bersamaan dengan isipadu air liur ditambah ke dalam tabung
uji.
5. Air liur yang disediakan dibahagikan kepada tiga jumlah yang sama ke dalam
tabung uji dan dilabelkan sebagai B,C,D.Kandungan setiap tabung uji adalah
seperti berikut:
A-3 cm3 air suling
B-3 cm3 air liur yang disediakan
C-3 cm3 air liur yang disediakan dan 3 cm3 asid hidroklorik cair
D-3 cm3 air liur disediakan dan 3 cm3 natrium hidroksida cair.
6. 5 cm3 larutan kanji dicampur ke dalam setiap tabung uji dan dikacau rata.
7.Selepas 30 minit,setengah daripada larutan setiap tabung uji diuji dengan larutan
iodine dan setengah lagi dididihkan dengan isipadu larutan Benedict yang sama
isipadunya.
8.Keputusan ujian dijadualkan seperti di bawah.
5
Keputusan :
Tabung
uji
Bahan Ujian Iodine Ujian
Benedicts
Inferens
A Kanji +
air suling
Coklat
kekuningan
Warna tidak
berubah dan
kekal
berwarna
biru.
Untuk ujian iodine:
Keputusan yang positif.Ini
menunjukkan kehadiran kanji.
Ujian Benedicts:
Keputusan negative.Ini
menunjukkan ketidakhadiran gula
penurun.
Kanji tidak terhidrolis
kepada maltose.Ini kerana
ketiadaan enzim(air liur
maltose)
B Kanji +
air liur
Warna tidak
berubah dan
kekal dalam
warna coklat
kekuningan .
Biru
hijaukuni
ng
Mendapan
merah bata.
Untuk ujian iodine:ujian
negative.Ini menunjukkan
ketidakhadiran kanji.
Untuk ujian Benedicts:
Ujian positif.Ini menunjukkan
kehadiran gula penurun.
Kanji ditukar kepada
maltose oleh amylase
saliva .Ini kerana amylase
saliva bertindak secara
optimum pada pH 6.5-7.5.
C Kanji +
air liur +
asid
hidroklori
k cair
Coklat
kekuningan
biru gelap
Tiada
perub
ahan
dalam
warna
Untuk ujian iodine: keputusan
positif.Ini menunuikkan kehadiran
kanji
Untuk ujian Benedicts:keputusan
negative.Ini menunjukkan
6
Kekal
dalam
warna
biru
ketidakhadiran gula penurun.
Kan ji tidak berubah
menjadi maltose.Ini
kerana penambahan
hidroklorik asid dan
menyebabkan larutan
menjadi terlalu
berasid.Jadi,amylase
saliva tidak bertindak
secara aktif.
D Kanji +
air liur +
NAOH
cair
Tiada
perubah
an
dalam
warna
Biruhija
u
kuning
Mendapan
merah bata
Untuk ujian iodine:keputusan
negative.Ini menunjukkan
ketidakhadiran kanji.
Untuk ujian Benedicts:
Ini menunjukkan kehadiran gula
penurunan.
Amilase saliva menukarkan kanji
kepada maltose.
Penambahan NaOH
menyebabkan larutan
menjadi
alkali.Jadi,amylase saliva
dapat bertindak dengan
menukar kanji kepada
maltose.
7
Perbincangan :
1. Dalam eksperimen ini ,kita dapat lihat apabial kanji dicampur dengan air
suling,ujian iodine menunjukkan keputusan yang positif.Ini disebabkan kehadiran
kanji.Manakala,ujian Benedicts pula menunjukkan keputusan negative
disebabkan ketidakhadiran gula penurun.Kanji tidak terhidrolis kepada maltose
kerana kehadiran enzim iaitu amilase saliva.
2. Apabila air liur dicampur dengan kanji,ujian Iodin menunjukkan keputusan negatif
disebabkan ketidakhadiran kanji.Manakala ujian Benedicts pula menunjukkan
keputusan positif kerana kehadiran gula penurun.Kanji diurai ke maltose kerana
amilase saliva bertindak secara optimum pada pH 6.5-7.5.
3. Dalam tabung uji C,kita melihat warna iodine dalam ujian Iodine tidak
berubah.Warna masih juga tidak berubah apabila diuji dengan ujian Benedicts.Ini
disebabkan ujian iodine menunjukkan kehadiran kanji manakala ujian Benedicts
menunjukkan ketidakhadiran gula penurun.Kanji tidak ditukar ke maltose
disebabkan penambahan hidroklorik asid dan ianya menyebabkan larutan
menjadi terlalu berasid.Jadi,amylase saliva tidak bertindak balas dengan aktif.
4. Di dalam tabung uji D,campuran kani,air liur dan NAOH cair menunjukkan tiada
perubahan dalam warna dan warna kekal coklat kekuningan apabial diuji dengan
ujian iodine test.Apabila diuji dengan ujian Benedicts,larutan bertukar warna
mendapan merah bata.Ini disebabkan penambahan NaOH dan menyebabkan
larutan bertukar menjadi alkali.
8
Langkah berjaga-jaga
1. Untuk mengelakkan kehadiran mikroorganisma,cuci mulut terlebih dahulu
sebelum mengumpul amylase saliva.
2. Semua bahan dan radas diperiksa terlebih dahulu untuk memastikan kelancaran
semasa eksperimen dijalankan.
3. Semasa menjalankan ujian Benedicts,pastikan suhu sentiasa tetap iaitu pada
100oC.
4. Pastikan amylase saliva dilarutkan dengan air suling pada kadar isipadu yang
sama untuk memastikan kepekatan amylase saliva adalah sama dengan
kepekatan larutan kanji.Ini adalah kerana reaksi kadar enzim-mangkin adalah
berkadaran terus dengan kepekatan enzim.
5. Berhati-hati semasa mengendalikan air panas untuk mengelakkan kecederaan.
Kesimpulan
Julat pH untuk amylase saliva untuk bertindak balas adalah pada 6.5 – 7.5.Ini
menunjukkan kehadiran gula penurun dan kanji telah ditukar menjadi maltose oleh
amylase saliva.Ujian iodine menunjukkan keputusan negative kerana ketidakhadiran
kanji.Ujian Benedicts pula menunjukkan keputusan positif disebabkan oleh kehadiran
gula penurun.Hipotesis diterima.
9
b) Menyiasat Kesan Suhu Terhadap Aktiviti Amilase Air Liur.
Masalah :
Apakah kesan suhu terhadap aktiviti amilase air liur terhadap kanji?
Hipotesis :
Enzim amilase tidak aktif pada suhu yang rendah. Kadar aktiviti akan meningkat apabila
meningkatnya suhu. kadar akan menurun apabila suhu melebihi suhu optimum.
Pemboleh ubah :
a) Manipulasi : suhu yang berbeza
b) Bergerak Balas : tempoh masa bagi campuran bertukar kepada warna kuning.
c) Dimalarkan : isipadu larutan saliva, isipadu larutan kanji, kepekatan larutan
kanji.
10
Prosedur:
1. larutan saliva disediakan sama seperti yang disediakan untuk eksperimen (a).
2. 5cm3 larutan saliva diletakkan di dalam tabung uji dan 5cm3 1% larutan kanji
diletakkan di dalam berlainan tabung uji.
3. Kedua-dua tabung uji dibiarkan di dalam suhu bilik.
4. Titis demi titis larutan cair iodin dititiskan di atas permukaan jubin putih.
5. Kedua-dua larutan tersebut dicampur dan dikacau dengan sebati selama 1 minit.
6. Campuran tersebut dititiskan dengan menggunakan batang kaca kemudian diuji
dengan titisan iodine yang ada pada jubin putih. Warna biru pekat mula
kelihatan.
7. Ujikaji ini diulang selang 1 minit, batang kaca dibersihkan dengan menggunakan
air suling setiap ujikaji hingga campuran gagal bertukar menjadi warna biru.
8. Jumlah masa yang diambil diantara mencampurkan larutan saliva dan larutan
kanji serta hingga tamat ujikaji direkodkan. Masa inilah masa untuk semua kanji
berubah kepada maltose dengan bantuan amylase di dalam suhu bilik.
9. Eksperimen diulang dengan menggunakan suhu yang berbeza: 50, 150, 250, 450,
550, 650, 750.
10. Ia adalah penting untuk memastikan setiap ujikaji larutan saliva dan larutan kanji
adalah panas atau sejuk sebelum kedua-dua larutan dicampurkan.
11.Keputusan ujikaji direkodkan.
11
Keputusan :
Suhu
(ºC)
Tempoh masa yang diperlukan untuk kanji berubah
menjadi maltose (minit,t)
Aktiviti
(1/t)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Suhu
bilik/ / / x x x x x x X 1/3 = 0.33
5 / / / / / / / X x x 1/7 = 0.14
15 / / / / / / x x x X 1/6 = 0.17
25 / / / x x x x x x x 1/3 = 0.33
35 / / x x x x x x x x 1/2 = 0.50
45 / / / / / x x x x x 1/5 = 0.2
55 / / / / / / / x x x 1/7 = 0.14
65 / / / / / / / / / / 1/10 = 0.10
75 / / / / / / / / / / 1/10 = 0.10
kata kunci:
/ = ada kanji
X = kanji telah berubah menjadi maltose
Apabila semakin pendek tempoh masa yang diambil maka semakin aktif enzim, aktiviti
(kadar tindak balas) merujuk kepada 1/t (timbale balik bagi tempoh masa yang diambil)
12
Perbincangan
Berdasarkan graf tersebut, suhu optimum adalah 35oC
Kadar tindak balas amylase meningkat dari 5oC , kemudian mencapai kadar
maksimum iaitu 35oC.
Dari 28oC dan seterusnya, kadar tindak balas menurun.
1. Semasa eksperiman dijalankan, langkah –langkah yang perlu dijaga ialah:
i) Tahap pH kanji diuji dengan menggunakan kertas litmus. Kanji perlu
berada dalam keadaan beralkali kerana amylase bertindak balas
aktif dalam medium yang beralkali.
ii) Suhu hendaklah sentiasa dijaga sepanjang prosedur dijalankan. Jika suhu
lebih tinggi daripada yang diperlukan maka molekul-molekul di dalam
enzim akan bergerak lebih pantas kesan daripada teori kinetic.
Oleh yang demikian, kesan terhadap enzim tidak dapat dilihat pada
waktu yang tertentu.
iii) Tabung uji hendaklah dibersihkan dengan menggunakan air suling supaya
bahan tidak tercemar kerana ia mampu merubah hasil eksperimen.
iv) Gunakan pipette berbanding silinder penyukat atau picagari untuk
mendapatkan isipadu yang tepat.
v) Amilase haruslah dicairkan bersama nisbah yang sama air suling untuk
mendapat tindak balas yang diperlukan.
vi) Pastikan larutan kanji dan amylase diletakkan di dalah air selama 5 minit
supaya seimbang.jika tidak maka eksperimen tidak akan berjalab
secara lancer.
vii) Pastikan bawah thermometer tidak menyentuh dasar bikar supaya suhu
tidak meningkat dengan mendadak.
13
viii) Sambil mengambil bacaan thermometer atau picagari, elakkan parallax
error untk mendapat bacaan yang tepat.
x) Ulang eksperimen sebanyak 3 kali untuk mengira purata masa dengan
tepat. Ini dapat memastikan meningkat ketepatan keputusan.
Kesimpulan :
Aktiviti amilase air liur dipengaruhi suhu. di bawah suhu optimum, kadar
tindakbalas meningkat apabila suhu meningkat sehingga suhu mencapai suhu optimum
pada 35oC. Kadar tindakbalas menurun dengan pantas apabila suhu meningkat lebih
daripada suhu optimum. Hipotesis diterima.
14
Soalan
1. Lukiskan graf antara 1/t dan suhu apakahsuhu yang optimum bagi
eksperimen ini?
Suhu optimum ialah 35oC.
2. Terangkan bagaimana suhu mempengaruhi aktiviti amylase air liur..
Enzim merupakan molekul preotein yang berglobul yang berfungsi
sebagai mangkin biologi. Enzim kekal tidak berubah dan boleh digunakan
semula untuk memangkinkan tindak balas serupa yang lain.
Enzim tidak aktif pada suhu rendah. Peningkatan suhu akan
meningkatkan tenaga kinetic bagi molekul-molekul subtract dan enzim. Molekul
bergerak lebih pantas dan ini meningkatkan peluang perlanggaran molekul-
molekul substrat pada tapak aktif enzim. Kadar tindak balas meningkat dua kali
ganda bagi setiap peningkatan suhu sebanyak 10oC sehingga suhu optimum.
Suhu optimum merupakan suhu di mana kadar tindak balas adalah maksimum,
iaitu kira-kira 35-40oC.
Umumnya, haiwan mempunyai suhu optimum yang lebih tinggi daripada
tumbuhan. Enzim-enzim di dalam tubuh manusia berfungsi paling baik pada
suhu kira-kira 37oC. Pada suhu yang melebihi suhu optimum, peningkatan
tenaga kinetic menyebabkan ikatan kimia yang mengikat molekul enzim kepada
bentuknya terputus. Bentuk tiga dimensi enzim dan tapak aktif akan berubah.
Enzim dikatakan mengalami penyahaslian. Kesan ini tidak berbalik. Molekul
subtract tidak lagi muat ke dalam tapak aktif enzim. Kadar tindak balas menurun
dengan pantas. Bagi kebanyakan organisma, kadar tindakbalas akan terhenti
apada suhu 60oC akibat penyahaslian lengkap enzim badan.
15
16