bab 1.docx

23
PENDAHULUAN Didalam tubuh terjadi beraneka ragam reaksi kimia yang merupakan bagian dan proses metabolisme. Reaksi- reaksi tersebut harus berlangsung dengan laju yang memadai, sesuai dengan kebutuhan. Namun, kedua faktor ini sering kali tak dapat ditingkatkan secara bermakna pada makhluk hidup sehingga harus ada cara lain untuk menambah kecepatan reaksi, yakni dengan melibatkan katalisator khusus yang dikenal sebagai enzim. Baik atau buruknya kinerja suatu enzim tercermin dari besar kecilnya kecepatan reaksi kimia yang dikatalisnya. Berbagai faktor dapat mempengaruhi kinerja enzim ini secara kimiawi enzim merupakan protein dengan sifat- sfat khasnya. Karena itu faktor-faktor yang mempengaruhi struktur molekul protein akan mempengaruhi pula kinerja enzim. Selan itu keikutsertaan zat-zat khusus yang dikenal sebagai modifer dalam reaksi enzimatik dapat memperbaiki atau sebaliknya, memperburuk kinerja enzim. Praktikum ini bertujuan untuk memperkenalkan cara untuk mengetahui kinerja enzim dan faktor-faktor apa saja yang dapat mempengaruhi kinerja tersebut. Praktikum tentang kinerja enzim ini terbagi menjadi dua bagian. Praktikum pertama bertujuan untuk mengetahui pH dan suhu

Upload: rachmanriddle

Post on 05-Dec-2014

163 views

Category:

Documents


19 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB 1.docx

PENDAHULUAN

Didalam tubuh terjadi beraneka ragam reaksi kimia yang merupakan

bagian dan proses metabolisme. Reaksi-reaksi tersebut harus berlangsung dengan

laju yang memadai, sesuai dengan kebutuhan. Namun, kedua faktor ini sering kali

tak dapat ditingkatkan secara bermakna pada makhluk hidup sehingga harus ada

cara lain untuk menambah kecepatan reaksi, yakni dengan melibatkan katalisator

khusus yang dikenal sebagai enzim. Baik atau buruknya kinerja suatu enzim

tercermin dari besar kecilnya kecepatan reaksi kimia yang dikatalisnya. Berbagai

faktor dapat mempengaruhi kinerja enzim ini secara kimiawi enzim merupakan

protein dengan sifat-sfat khasnya. Karena itu faktor-faktor yang mempengaruhi

struktur molekul protein akan mempengaruhi pula kinerja enzim. Selan itu

keikutsertaan zat-zat khusus yang dikenal sebagai modifer dalam reaksi enzimatik

dapat memperbaiki atau sebaliknya, memperburuk kinerja enzim. Praktikum ini

bertujuan untuk memperkenalkan cara untuk mengetahui kinerja enzim dan

faktor-faktor apa saja yang dapat mempengaruhi kinerja tersebut. Praktikum

tentang kinerja enzim ini terbagi menjadi dua bagian. Praktikum pertama

bertujuan untuk mengetahui pH dan suhu sedangkan praktikum kedua dirancang

untuk menujukkan pengaruh kadar reaktan serta pengaruh modifiaer pada kinerja

enzim.

Prinsip Umum Praktikum Kinetika Enzim

Kinerja enzim diukur dari kecepatan reaksi yang dikatalisnya.

Kecepatan reaksi enzimatik tercermin dari berkurangnya sustrat atau

bertambahnya produk per per satuan waktu.

Reaksi enzimatik tidak berlangsung dalam kecepatan konstan, kecepatan

akan semakin menurun seiring dengan makin berkurangnya kadar

substrat .

Page 2: BAB 1.docx

Karena kecepatan reaksi selalu berubah, perlu ditentukan suatu kecepatan

reaksi pada saat tertentu dalam perjalanan reaksi enzimatik sebagai

patokan untuk menilai kinerja enzim.

“Kecepatan awal “(initial velocity = V0 ) adalah kecepatan reaksi

enzimatik pada saat reaksi baru saja berlangsung, dengan kadar substrat

yang masih belum berkurang.

Kecepatan awal reaksi dapat diketahui dengan mengukur penurunan kadar

substrat atau peningkatan kadar produk selama berlangsungnya reaksi dan

menurutnya sebagai kurva yang lazim dikenal sebagai progress curve,

kecepatan awal adalah tangens dan sudut yang dibentuk antara garis

singgung pada kurva yang ditarik melalui titik waktu reaksi

Page 3: BAB 1.docx
Page 4: BAB 1.docx

Praktikum 2

PENGARUH SUHU PADA REAKSI ENZIMATIK

A. ALAT

1. Bejana erlenmeyer2. Pipet volumetric 1 ml3. Buret4. Tabung reaksi ( 5 buah)5. Stopwatch

B. REAGENSIA

1. Larutan enzim “E” (saliva)

2. Larutan Nacl

3. Larutan dapar ( buffer ) dengan pH 6,5

4. Larutan substrat “s”

5. Penangas air ( waterbath)

6. Larutan KI-KIO3

7. Larutan Hcl 0,05 N

C. PELAKSANAAN

1. Siapkan 5 tabung reaksi beri tanda 0’,5’,10’,15’,20’

2. Masukkan 6 ml Hcl kedalam masing-masing tabung

3. Ukur larutan dapar pH 7 sebanyak 7 ml

4. Ukur Nacl 0,9% sebanyak 10 ml

5. Ukur larutan substrat “s” sebanyak 2 ml

6. 3+4+5 di masukkan ke dalam erlenmeyer

7. Panaskan larutan dalam erlenmeyer di atas hotplate sampai suhu

mencapai 70O - 80O

8. Setelah mencapai suhu di atas masukkan 2 ml larutan erlenmeyer

dalam tabung reaksi bertanda 0’. Kocok larutan hingga tercampur.

9. Masukkan 2 ml saliva ke dalam erlenmeyer, goyang beberapa kali,

nyalakan stopwatch.

Page 5: BAB 1.docx

10. Pada saat mencapai menit ke 5 masukkan 2 ml campuran

erlenmeyer ke dalam tabung reaksi bertanda 5’. Lakukan juga pada

menit ke 10,15,dan 20.

11. Tambahkan 1 ml larutan I2 kedalam setiap tabung reaksi, kocok

hingga tercampur. Lalu baca nilai transmittan dengan

spektrofotometer.

D. BAGAN ALIR

Siapkan 5 tabung reaksi beri tanda 0’,5’,10’,15’,20’.

Masing-masing tabung reaksi diisi dengan 6 ml Hcl

Ukur larutan dapar pH 7 sebanyak 7 ml

Ukur Nacl 0,9% sebanyak 10 ml

Ukur larutan substrat “s” sebanyak 2 ml

3+4+5 di masukkan ke dalam erlenmeyer

Panaskan larutan dalam erlenmeyer di atas hotplate sampai suhu mencapai 70O - 80O

Setelah mencapai suhu di atas masukkan 2 ml larutan erlenmeyer dalam tabung reaksi bertanda 0’. Kocok larutan hingga tercampur.

Page 6: BAB 1.docx

Masukkan 2 ml saliva ke dalam erlenmeyer, goyang beberapa kali, nyalakan stopwatch.

Pada saat mencapai menit ke 5 masukkan 2 ml campuran erlenmeyer ke dalam tabung reaksi bertanda 5’. Lakukan juga pada menit ke 10,15,dan 20.

Tambahkan 1 ml larutan I2 kedalam setiap tabung reaksi, kocok hingga tercampur. Lalu baca nilai transmittan dengan spektrofotometer

Page 7: BAB 1.docx

E. GAMBAR SKEMATIS

F. HASIL PRAKTIKUM

5 TABUNG REAKSI DI ISI HCL 0,05 N 10 ML

Panaskan di atas waterbath hingga suhu 70oC-80oC.

2 ml larutan dalam erlenmeyer masukkan dalam tabung 0’

Masukkan 2 ml enzim ke dalam erlenmeyer, jalan kan stopwacth

Pada menit ke 5 masukkan 2 ml

Tambahkan I2

Baca absorban pada spektrofotometri visibel.

Dapar pH 7 7 ml+NaCl 0,9% 10 ml+ substrat 2 ml

Page 8: BAB 1.docx

Absorban = Log 100T

Presentase substrat yang di cerna pada menit t = 100% - ATtATo

x 100 %

SUHU WAKTU TRANSMITTE ABSORBAN % SUBSTRAT0Oc 0’ 39 0,4089 0 %

5’ 39 0,4089 0 %

10’ 36 0,4437 -8,51 %

15’ 31 0,5086 -24,38 %

20’ 35 0,4559 -11,49 %

35OC 0’ 34 0,4685 0 %

5’ 40 0,3979 15,07 %

10’ 38 0,4202 10,31 %

15’ 40 0,3979 15,07 %

20’ 40 0,3979 15,07 %

80OC 0’ 53 0,2757 0 %

5’ 34 0,4685 -69,93 %

10’ 30 0,5229 -89,66 %

15’ 30 0,5229 -89,66 %

20’ 27 0,5686 -106,24 %

Page 9: BAB 1.docx

5' 10' 15' 20'

-120.00%

-100.00%

-80.00%

-60.00%

-40.00%

-20.00%

0.00%

20.00%

40.00%

SUHU 0OCSUHU 35OCSUHU 80OC

WAKTU (MENIT)

% S

UBST

RAT

YAN

G TE

RCER

NA

G. PEMBAHASAN

Oleh karena reaksi kimia itu dapat dipengaruhi oleh suhu, maka reaksi enzimatik juga sangat berpengaruh terhadap suhu. Karena enzim adalah protein yang jika pada suhu tinggi dapat mengalami denaturasi. Kenaikan suhu akan menyebabkan kecepatan suatu reaksi kimia akan menjadi bertambah besar, disebabkan karena energi kinetik dari molekul-molekul yang bereaksi semakin besar. Molekul saling bergerak dan saling bertumbukan satu sama lainnya, jika ada molekul substrat menumbuk molekul enzim yang tepat maka akan menempel pada enzim. Tempat menempelnya substrat disebut sisi aktif. Kemudian terjadi reaksi dan terbentuk molekul produk. Setelah terbentuk produk, enzim kemudian dilepaskan yang kemudian bebas membentuk kompleks dengan substrat yang lain.

Enzim sebagai protein akan mengalami denaturasi jika suhunya dinaikan. Akibatnya daya kerja enzim menurun. Pada suhu 450C efek predominannya masih memperlihatkan kenaikan aktivitas sebagaimana dugaan dalam teori kinetik. Tetapi lebih dari 450C menyebabkan denaturasi ternal lebih menonjol dan menjelang suhu 550C fungsi katalitik enzim menjadi punah (Gamman & Sherrington, 1994). Hal ini juga terjadi karena semakin katalitik suhu semakin naik pula laju reaksi kimia baik

Page 10: BAB 1.docx

yang di katalis maupun tidak. karena itu pada suhu 400C larutan tidak ada gumpalan yang menyebabkan enzim rusak, sedangkan pada suhu 1000C akan terbentuk gumpalan-gumpalan yang menunjukkan enzim rusak. Pada suhu yang sangat rendah, enzim tidak benar-benar rusak tetapi aktivitasnya berkurang. Enzim memiliki suhu optimum yaitu sekitar 180C-230C atau maksimal pada suhu 400C, karena pada suhu 450C enzim akan terdenaturasi.

H. KESIMPULAN

Dari data praktikum dapat disimpulkan suhu sangat berpengaruh pada

aktivitas kerja enzim, pada suhu kamar (350C) didapat kurva berniali (+)

dimana ada reaksi enzimatik.

Pada suhu 0oC, enzim akan diinaktivasi, tetapi tidak benar-benar rusak

dan kemampuan enzim dalam mencerna substrat menurun. Pada 80o C

enzim akan terdenaturasi hingga kemampuannya hilang, dapat dilihat dari

hasil grafik yang menurun.

Page 11: BAB 1.docx

Praktikum 3

PENGARUH MODIFIER PADA REAKSI ENZIMATIK

A. ALAT

• Bejana erlenmeyer

• Pipet volumetric 1 ml

• Buret

• Tabung reaksi ( 5 buah )

• Stopwatch

B. REAGENSIA

• Larutan enzim “ B”

• Larutan NaCl 0,09 %

• Larutan HgCl2

• Larutan dapar ( buffer ) dengan pH 6,5

• Larutan substrat “s”

• Larutan KI-KIO3

• Larutan HCl 0,05 N

C. PELAKSANAAN

1. Siapkan 5 tabung reaksi beri tanda 0’,5’,10’,15’,20’2. Masukkan 10 ml Hcl kedalam masing-masing tabung3. Ukur larutan dapar pH 7 sebanyak 6 ml4. Ukur 6 ml NaCl5. ukur substrat 3 ml6. 5 tetes HgCl27. 3+4+5+6 di masukkan ke dalam erlenmeyer, digoyang ad

tercampurkan8. Pipet 2 ml dari larutan erlenmeyer masukkan dalam tabung ke 0’9. Masukkan 2 ml saliva ke dalam erlenmeyer, goyang beberapa kali,

nyalakan stopwatch. 10. Pada saat mencapai menit ke 5 masukkan 2 ml campuran

erlenmeyer ke dalam tabung reaksi bertanda 5’. Lakukan juga pada menit ke 10,15,dan 20.

Page 12: BAB 1.docx

11. Tambahkan 1 ml larutan I2 kedalam setiap tabung reaksi, kocok hingga tercampur. Lalu baca nilai transmittan dengan spektrofotometer.

D. BAGAN ALIR

Siapkan 5 tabung reaksi, beri label 0’ , 5’, 10’, 15’, 20’.

Isi masing- masing tabung dengan 10 ml HCl

Masukkan 6 ml dapar pH 7, 6 ml NaOH, 3 ml substrat dan 5 tetes HgCl2

dalam erlenmeyer goyang-goyang ad Tercampur

Pipet 2 ml dari larutan di atas, masukkan tabung reaksi 0’.

Masukkan 2 ml enzim ke dalam erlenmeyer, nyalakn stopwatch

Pada menit ke 5 masukkan 2 ml larutan dalam erlenmeyer yang telah di beri enzim ke dalam tabung reaksi 5’, lakukan hal selanjutnya hingga

menit ke 20.

Tambahkan 1 ml I2 dalam masing-masing tabung, lalu baca absorbansi pada spektrofotometer visibel.

Page 13: BAB 1.docx

E. GAMBAR SKEMATIS

F. HASIL PRAKTIKUM

5 TABUNG REAKSI DI ISI HCL 0,05 N 10 ML

Page 14: BAB 1.docx

Absorban = Log 100T

Presentase substrat yang di cerna pada menit t = 100% - ATtATo

x 100 %

KELOMPOK

WAKTU

TRANSMITTE

ABSORBANCE

% SUBSTRAT

A 0’ 24 0,0198 0 %5’ 76 0,1192 80,77 %10’ 90 0,0458 92,62 %15’ 89 0,0506 91,83%20’ 91 0,0410 93,39 %

B 0’ 26 0,5850 0 %5’ 97 0,0132 97,74 %10’ 97 0,0132 97,74 %15’ 96 0,0177 96,9720 98 0,0088 98,50 %

C 0’ 53 0,2757 0 %5’ 91 0,0409 85 %10’ 94 0,0269 90 %15’ 91 0,0409 85 %20’ 92 0,0362 87 %

5' 10' 15' 20'0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

KEL AKEL BKEL C

WAKTU (MENIT)

% S

UBST

RAT

YAN

G TE

RCER

NA

Page 15: BAB 1.docx

G. PEMBAHASAN

Berdasarkan reaksi kimianya, ada dua macam inhibitor, yaitu

inhibitor irreversible dan inhibitor reversible. Inhibitor irreversible

merupakan inhibitor yang tidak dapat balik. Artinya, setelah berikatan

dengan enzim, inhibitor ini tidak dapat dipisahkan lagi dari enzim. Dengan

adanya inhibitor ini enzim tidak dapat bekerja lagi karena inhibitor ini

bersifat merusak enzim. Sedangkan inhibitor reversible adalah inhibitor

yang dapat balik. Artinya, setelah berikatan dengan enzim, inhibitor ini

masih dapat dipisahkan lagi.

Inhibitor reversibel terdiri dari tiga jenis, yaitu inhibitor yang

bekerja secara kompetitif, non-kompetitif, dan tak-kompetitif.

1. Kompetitif

Pada inihibitor kompetitif, inhibitor dan substrat

berkompetisi untuk berikatan dengan enzim. Seringkali inhibitor

kompetitif memiliki struktur yang sangat mirip dengan substrat asli

enzim. Sebagai contoh, metotreksat adalah inihibitor kompetitif

untuk enzimdihidrofolat reduktase. Kemiripan antara struktur asam

folat dengan obat ini ditunjukkan oleh gambar di samping bawah.

Perhatikan bahwa pengikatan inhibitor tidaklah perlu terjadi pada

tapak pengikatan substrat apabila pengikatan inihibitor mengubah

konformasi enzim, sehingga menghalangi pengikatan substrat.

Pada inhibitor kompetitif, kelajuan maksimal reaksi tidak berubah,

namun memerlukan konsentrasi substrat yang lebih tinggi untuk

mencapai kelajuan maksimal tersebut, sehingga meningkatkan Km

2. Tak kompetitif

Pada inhibitor tak kompetitif, inhibitor tidak dapat

berikatan dengan enzim bebas, namun hanya dapat dengan

komples ES. Kompleks EIS yang terbentuk kemudian menjadi

tidak aktif. Jenis inhibitor ini sangat jarang, namun dapat terjadi

pada enzim-enzim multimerik.

Page 16: BAB 1.docx

3. Non kompetitif

Inhibitor non-kompetitif dapat mengikat enzim pada saat

yang sama substrat berikatan dengan enzim. Baik kompleks EI dan

EIS tidak aktif. Karena inhibitor tidak dapat dilawan dengan

peningkatan konsentrasi substrat, Vmax reaksi berubah. Namun,

karena substrat masih dapat mengikat enzim, Km tetaplah sama.

Pada umumnya, terjadi pengikatan secara kovalen dengan gugusf

ungsional dari enzim. Ion-ion logam berat, seperti Ag+ dan Hg2+,

dapat mengurangi aktivitas enzim. Jika ion logam berat ini

berikatan dengan enzim, enzim akan mengalami denaturasi.

Oleh karena inhibitor menghambat fungsi enzim, inhibitor sering

digunakan sebagai obat. Contohnya adalah inhibitor yang digunakan sebagai

obat aspirin. Aspirin menginhibisi enzim COX-1dan COX-2 yang memproduksi

pembawa pesan peradanganprostaglandin, sehingga ia dapat menekan peradangan

dan rasa sakit. Namun, banyak pula inhibitor enzim lainnya yang beracun.

Sebagai contohnya, sianida yang merupakan inhibitor enzim ireversibel, akan

bergabung dengan tembaga dan besi pada tapak aktif enzim sitokrom c-

oksidase dan memblok pernafasan sel.

H. KESIMPULAN

Inhibitor merupakan suatu senyawa yang dapat menghambat laju

reaksi suatu enzim. Inhibitor bekerja dengan cara berikatan dengan enzim

sehingga membuat enzim menjadi rusak atau tidak cocok dengan

substratnya.

Berdasarkan reaksi kimianya, ada dua macam inhibitor, yaitu

inhibitor irreversible dan inhibitor reversible. Ada 3 macam jenis inhibitor

reversible, yaitu inhibitor yang bekerja secara kompetitif, non kompetitif,

dan unkompetitif.

Dari data hasil praktikum di dapatkan bahwa kinerja enzim dengan

adanya inhibitor berupa logam berat yaitu Hg, hanya mempengaruhi

Page 17: BAB 1.docx

sedikit aktifitas enzim. Dari hasil persen substrat yang di cerna persentase

dengan penambahan inhibitor ataupun tidak hanya berbeda sedikit tapi

tidak signifikan menurunkan aktifitas enzim atau mendenaturasi enzim.

Page 18: BAB 1.docx