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