Kamis, 19 April 2012

Laporan Biokimia Kerja Enzim


BAB I
PENDAHULUAN
1.1  Latar Belakang
Di dalam tubuh tanaman yang hidup terjadi proses – proses yang beraneka warna, akan tetapi proses – prose situ pada pokoknya dapat kita bagi atas dua golongan saja, yaitu proses penyusun (anabolisme) dan proses pembongkaran (katabolisme) yang keduanya merupakan aktivitas hidup yang kita sebut pertukaran zat metabolism. Dalam proses – proses penyusun dan p[embongkaran itu kita dapatkan suatu at yag aktif membantu perubahan – perubahan itu akan berlangsung sangat lambat (Dwidjoseputro, 1994).
Dalam mengkatalis suatu reaksi enzim bersifat sangat spesifik, sehingga meskipun jumlah enzim ribuan didalam sel – sel dan substratnya pun sangat banyak, tidak akan terjadi kekeliruan. Apoenzim : bagian enzim yang merupakan protein, mempunyai struktur 3 dimensi. Bagian yang buakn protein disebut koenzim. Kompleks apoenzim dengan koenzim disebut haloenzi. Struktur 3 dimensi pada enzim tersebut sangat penting untuk aktivitas katalis oleh karena itu perubahan konformasi yang sedikit saja pada struktur enzim akan mempengaruhi aktivitasnya (Brown and Lemay, 1997).
Setiap enzim terbentuk dari molekul protein sebagia komponen utama penyusunnyadan beberapa enzim hanya terbentuk dari molekul protein sengan tanpa adanya penambahan komponen lain. Tetapi perlu diingat bahwa tidak semua protein mempunyai fingsi katalitik, sehingga tidak dapat digolongkan sebagai enzim. Sebagai contoh, protein pada mikrotubula, mikrofilamen, dan beberapa molekul protein pada membrane terlihat lebih fungsi structural daripada katalitik (Lakitan, 1996).
Satu ciri khas sel hidup adalah terdapatnya proses metabolisme yang diperantarai oleh suatu protein yang disebut enzim yaitu suatu katalisator protein yang mempercepat reaksi kimia dalam makhluk hidup atau dalam system biologic. Tanpa enzim maka reaksi seluler berlangsung sangat lambat bahkan mungkin tidak terjadi reaks. Dalam mengkatalis suatu reaksi enzim ribuan didalam sel dan substratnya sangat spesifik tidak akan terjadi kekeliruan. Subsrat adalah substansi yang mengalami perubahan kimia setelah becampur dengan enzim sedangkan produk adalah substansi baru yang terbentuk setelah reaksi mencapai keseimbangan (Iswari dan Yuniastuti, 2006).
Oksireduktusi beredar antara bentuk-bentuk oksidase dan reduktasinya jika molekul-molekul substrat secara berturut-turut dioksidasi. Sifat electron menetukan manasari dua jenis oksidase reduktase yang kita tinjau, dehidrogenase atau oksidase (Page, 2006).
1.2  Tujuan Percobaan
Adapun tujuan dari percobaan ini antara lain:
a.        Kognitif : Praktikan memahami sifat-sifat enzim
b.        Afektif : Praktikan menyadari prinsip kerja enzim dalam system biokimia, dan manfaatnya bagi kehidupan.
c.         Psikomotor : praktikan terampil melakukan percobaan mengenai enzim.















BAB II
DASAR TEORI
2.1 Enzim
2.1.1 Pengertian Enzim
Proses (reaksi kimia) yang berlangsung dengan baik dalam tubuh  dimungkinkan karena adanya katalis yang disebut enzim. Berzelius (1837) mengusulkan nama “katalis” untuk zat-zat yang dapat mempercepat reaksi tetapi zat itu sendiri tidak ikut bereaksi.
Proses kimia yang terjadi dengan pertolongan enzim telah dikenal sejak zaman dahulu misalnya pembuatan anggur dengan cara fermentasi atau peragian. Demikian pula pembuatan asam cuka termasuk proses kimia berdasarkan aktifitas enzim. Dahulu proses fermentasi (Pasteur) dianggap hanya terjadi dengan adanya sel yang mengandung enzim. Anggapan tersebut berubah setelah Buchner membuktikan bahwa cairan yang berasal dari ragi tanpa adanya sel hidup dapat menyebabkan fermentasi gula menjadi alkohol dan karbondioksida. Hingga sekarang kata ‘enzim’ yang berarti ‘didalam ragi’ tetap dipakai untuk nama katalis dalam proses biokimia.
Enzim dikenal untuk pertama kalinya sebagai protein oleh Sumner pada tahun 1926 yang telah berhasil mengisolasi urease dari ‘kata pedang’ (jack bean). Urease adalah enzim yang dapat menguaraikan urea menjadi CO2 dan NH3. Beberapa tahun kemudian Notrhrop dan Kunitz dapat mengisolasi pepsin, tripsin, kimotripsin.  Selanjutnya makin banyak enzim yang telah dapat diisolasi dan telah dibuktikan bahwa enzim tersebut adalah  suatu protein.
Sejak tahun 1926 pengetahuan tentang enzim atau enzimologi berkembang dengan cepat. Dari hasil penelitian para ahli biokimia ternyata banyak enzim yang mempunyai gugus bukan protein, jadi termasuk golongan protein majemuk. Enzim semacam ini disebut holoenzim terdiri atas protein (apoenzim) dan suatu gugus bukan protein. Sebagai contoh enzim katalase terdiri atas protein dan ferriprotorfirin. Ada juga enzim yang terdiri atas protein dan logam, misalnya askorbat oksidase adalah protein yang mengikat tembaga.
Gugus bukan protein ini dinamakan kofaktor ada yang terikat kuat pada protein, ada pula yang tidak begitu kuat ikatannya. Gugus yang terikat kuat pada bagian protein, artinya yang sukar terurai dalam larutan disebut gugus prostetik, sedangkan yang tidak begitu kuat ikatannya, dan mudah dipisahkan secara dialisis disebut koenzim. Baik gugus prostetik maupun koenzim merupakan bagian enzim  yang memungkinkan enzim bekerja  terhadap substrat, yaitu zat-zat yang diubah atau direaksikan oleh enzim.
2.1.2 Fungsi dan Kerja Enzim
Fungsi suatu enzim ialah sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi dalam sel maupun luar sel. Suatu enzim dapat mempercepat reaksi 10 sampai 11 kali lebih cepat daripada apabila reaksi tersebut dilakukan tanpa katalis. Berfungsi sebagai katalis yang sangat efisien, di samping itu mempunyai derajat kekhasan yang tinggi. Seperti juga katalis lainya,  enzim dapat menurunkan energi aktivasi suatu reaksi kimia.
Reaksi kimia ada yang membutuhkan energi (reaksi endergonik) dan adapula yang menghasilkan energi atau mengeluarkan energi  (eksergonik). Misalnya pembentukkan ikatan antara senyawa A dengan senyawa B menjadi senyawa AB akan mengeluarkan energi. Terjadinya senyawa AB dari A dan B membutuhkan energi sebesar P, yaitu selisih energi antara A dan B dengan AB. Sebaliknya penguraian senyawa AB menjadi A dan B mengeluarkan energi sebesar P pula. Terurainya senyawa AB tidak dapat berjalan dengan sendirinya tetapi harus terbentuk dulu senyawa AB aktif. Energi yang dibutuhkan pada pembentukan AB aktif disebut energi aktivasi (a) makin besar harga a, makin sukar terjadinya suatu reaksi. Dengan adanya katalis atau enzim, harga energi aktivasi diperkecil atau diturunkan, dengan demikian akan dapat memudahkan atau mempercepat terjadinya suatu reaksi.
2.1.3 Kompleks Enzim-Substrat
Suatu enzim mempunyai kekhasan yaitu hanya bekerja pada suatu reaksi saja. Untuk dapat bekerja pada suatu zat atau substrat harus ada hubungan atau kontak antara enzim dan substrat. Suatu enzim mempunyai ukuran yang lebih besar daripada substrat. Oleh karena itu tidak seluruh bagian enzim dapat berhubungan dengan substrat.
Hubungan antara substrat dengan enzim hanya terjadi pada bagian atau tempat tertentu saja. Tempat atau bagian enzim yang mengadakan hubungan atau kontak dengan substrat dinamai bagian aktif (actif site). Sisi  aktif ini disebut juga sisi katalitik atau sisi pengikatan substrat. Sisi aktif memiliki gugus fungsional spesifik untuk pengikatan molekul substrat spesifik. Ada dua model sisi aktif dalam hubungannya dengan pengikatan substrat yakni:
1.      Model Kunci dan anak kunci (Lock and Key), model ini dikemukakan oleh Fisher. Artinya pengikatan substrat dan enzim ditentukan oleh persisnya struktur sisi aktif dan substrat. Sering disebut model kaku karena hanya berguna untuk menerangkan mekanisme kerja enzim-enzim tertentu.
2.      Model Induced-fit, diajukan oleh Daniel Koshland. Merupakan model yang luwes karena sisi pengikat substrat bukan merupakan struktur yang kaku. Sisi aktifnya dapat mengalami perubahan konformasi sampai membentuk kedudukan yang tepat agar enzim dan substrat membentuk ikatan.
Hubungan hanya mungkin terjadi apabila bagian aktif mempunyai ruang yang tepat dapat menampung substrat. Apabila substrat mempunyai bentuk atau konformasi lain, maka tidak dapat ditampung pada bagian aktif suatu enzim. Dalam hal ini enzim itu tidak dapat berfungsi terhadap substrat. Hal ini menjelaskan mengapa tiap enzim mempunyai kekhasan terhadap substrat tertentu.
Hubungan atau kontak antara enzim dengan substrat menyebabkan terjadinya kompleks enzim-substrat. Kompleks ini merupakan kompleks yang aktif, yang bersifat sementara dan akan terurai lagi apabila reaksi yang diinginkan telah terjadi. Secara sederhana sekali penguraian suatu senyawa atau substrat oleh suatu enzim dapat digambarkan sebagai berikut :   


gb 10 





  Enzim (E)  +  Substrat (S)                 Kompleks enzim-substrat( ES)
                                                                                                         Enzim (E) +  hasil reaksi (P)
2.1.4             Penggolongan Enzim
Enzim digolongkan menurut reaksi yang diikutinya, sedangkan masing –masing enzim diberi nama menurut nama substratnya, misalnya uriase dan lain-lain. Disamping itu adapula beberapa enzim yang dikenal dengan nama lama misalnya pepsin, tripsin, dan lain-lain. Comision on Enzymes of the International Union of Biochemistry, membagi enzim dalam enam golongan besar. Penggolongan ini didasarkan atas reaksi kimia dimana enzim memegang peranan. Enam golongan tersebut ialah; 1) Oksidoreduktase, 2) Transferase, 3) Hidrolase, 4) Liase, 5) Isomerase, 6) Ligase.
Golongan 1. Oksidoreduktase
Enzim-enzim yang termasuk dalam golongan ini  dibagi dalam dua golongan yaitu dehidrogenase dan oksidase. Dehidrogenase bekerja pada reaksi-reaksi dehidrogenase, yaitu reaksi pengambilan atom hidrogen dari suatu senyawa (donor). Hidrogen yang di lepas diterima oleh senyawa lain (akseptor). Reaksi pembentukan aldehida dari alkohol adalah contoh reaksi dehidrogenase. Enzim yang bekerja pada reaksi ini ialah alkohol dehidrolase. Di sini alkohol adalah donor hydrogen, sedangkan senyawa yang menerima hidrogen adalah suatu koenzim nikotinadenindinukleotida.

Alcohol dehidrogenase
  Alkohol   +   NAD+                                                     aldehida  +  NADH  +  H+
Gugus aldehida maupun keton dapat juga bertindak sebagai donor hidrogen, misalnya pada reaksi pembentukan asam gliserat-3-fosfat (asam 3-fosfogliserat) dari gliseraldehida-3-fosfat (3-fosfogliseraldehida).
Glutamat dehidrogenase adalah contoh enzim dehidrogenase yang bekerja terhadap asam glutamat sebagai substrat. Enzim ini banyak terdapat pada mitokondria dalam semua sel jaringan. Dalam reaksi ini asam glutamat diubah menjadi asam ketoglutarat.
                                             Glutamat  dehidrogenase
 Asam Glutamat  +  NAD+ + H2O                     NH3  +  asam ketoglutarat  +  NADH  +  H+
Reaksi ini khusus untuk L-asam glutamat sedangkan amonia yang terjadi pada reaksi inidapat diubah menjadi urea dan dikeluarkan dari dalam tubuh melalui urine. Enzim-enzim oksidase juga bekerja sebagai katalis pada reaksi pengambilan hidrogen pada suatu substrat. Dalam reaksi ini yang bertindak selaku aseptor hidrogen ialah oksigen. Sebagai contoh enzim glukosa oksidase bekerja sebagai katalis pada reaksi oksidasi glukosa menjadi asam glukonat.
                        Alcohol dehidrogenase
glukosa   + O2                                     asam glukonat   +  H2O2
Xantin oksidase ialah enzim yang bekerja sebagai katalis pada reaksi oksidasi xantin menjadi asam urat. Contoh lain enzim oksidase ialah asam amino oksidase, yang bekerja sebagai katalis pada reaksi oksidasi asam-asam amino. Glisin oksidase adalah enzim pada reaksi oksidasi glisin menjadi asam glioksilat. Enzim ini adalah suatu flavoprotein, yaitu suatu senyawa yang terdiri atas flavin yang berkaitan dengan protein. Enzim asam amino oksidase terdapat dalam jaringan hati dan ginjal.
Golongan 2. Transferase 
Enzim yang termasuk golongan ini bekerja sebagai katalis pada reaksi pemindahan suatu gugus dari suatu senyawa pada suatu senyawa lain. Beberapa contoh enzim termasuk golongan ini, ialah metiltransferase, hidroksimetiltransferase, karboksiltransferase, asiltransferase, dan amino transferase atau disebut juga transaminase. Enzim metiltransferase bekerja pada reaksi pembentukan keratin dari asam guanidine asetat. Pembentukan glisin dari serin merupakan reaksi pemindahan gugus hidroksi metil. Gugus ini dilepas dari molekul serin dengan dibantu oleh enzim hidroksimetil transferase.
Hidroksi metil transferase
Dalam reaksi ini asam tetrahidrofolat (THFA) bekerja sebagai aseptor gugus beratom C satu. Enzim transaminase bekerja pada reaksi transaminase yaitu suatu reaksi pemindahan gugus amino dari suatu asam amino kepada senyawa lain. Contohnya  asam glutamat + asam piruvat menghasilkan asam ketoglutarat dan alanin.
Golongan 3. Hidrolase
Enzim yang termasuk dalam kelompok ini bekerja sebagai katalis pada reaksi hidrolisis. Ada tiga jenis hidrolase, yaitu yang memecahkan ikatan ester, memecahkan glikosida dan yang memecahkan ikatan peptida.  Contoh ialah esterase, lipase, fosfatase, amilase, amino peptidase, karboksi peptidase, pepsin, tripsin, kimotripsin.
Esterase ialah enzim yang memecah ikatan ester dengan cara hidrolisis. Esterase yang terdapat dalam hati dapat memecah ester sederhana, misalnya etil butirat menjadi etanol dan asam butirat. Lipase ialah enzim yang memecah ikatan ester pada lemak, sehingga terjadi asam lemak dan gliserol. Fosfatase adalah enzim yang dapat memecah ikatan fosfat pada suatu senyawa, misalnya glukosa –6-fosfat dapat dipecah menjadi glukosa dan asam fosfat. Bisa ular mengandung enzim ini.
Amilase dapat memecah ikatan-ikatan pada amilum hingga terbentuk maltosa. Ada tiga macam enzim amilase, yaitu a-amilase, b-amilase, d- amilase. a-amilase terdapat dalam saliva (ludah) dan pankreas. Enzim ini memecah ikatan 1-4 yang terdapat pada amilum dan disebut endo amilase sebab enzim ini memecah bagian dalam atau bagian tengah molekul amilum. b-amilase terutama terdapat pada tumbuhan dan dinamakan eksoamilase sebab memecah dua unit glukosa yang terdapat pada ujung molekul amilum secara berurutan sehingga pada akhirnya  terbentuk maltosa. d-amilase telah diketahui terdapat dalam hati. Enzim ini dapat memecah 1-4 dan 1-6 pada glikogen dan menghasilkan glukosa.
Enzim yang bekerja sebagai katalis dalam reaksi pemecahan molekul protein dengan cara hidrolisis disebut enzim proteolitik atau protease. Oleh karena yang dipecah adalah ikatan pada rantai pepetida, maka enzim tersebut dinamakan juga peptidase. Ada dua macam peptidase, yaitu endopeptidase dan eksopeptidase. Endopeptidase memecah protein pada tempat-tempat tertentu dalam molekul protein dan biasanya tidak mempengaruhi gugus yang terletak diujung molekul. Sebagai contoh endopeptidase ialah enzim pepsin yang terdapat dalam usus halus dan papain suatu enzim yang terdapat dalam pepaya.
Eksopeptidase bekerja terhadap dua ujung molekul protein. Karboksipeptidase dapat melepas asam amino yang memiliki gugus –COOH bebas pada ujung molekul protein, sedangkan amino peptidase dapat melepas asam amino pada ujung lain yang memiliki gugus –NH2  bebas.
Dengan demikian eksopeptida melepas asam amino secara berurutan dimulai dari asam amino  pada molekul protein hingga seluruh molekul terpecah menjadi asam amino.
Golongan 4. Liase
Enzim  golongan ini mempunyai peran penting dalam reaksi pemisahan suatu gugus dari suatu substrat (bukan cara hidrolisis) atau sebaliknya. Contoh enzim golongan ini antara lain dekarboksilase, aldolase, hidratase. Piruvat dekarboksilase adalah enzim yang bekerja pada reaksi dekarboksilase asam piruvat dan menghasilkan aldehida.
Enzim aldolase  bekerja pada reaksi pemecahan molekul fruktosa 1,6-difosfat menjadi dua molekul triosa yaitu hidroksi aseton fosfat dan gliseraldehida-3-fosfat. Adapun enzim fumarat hidratase berperan dalam reaksi penggabungan satu molekul H2O kepada molekul asam fumarat dan membentuk asam malat.
Golongan 5. Isomerase
Enzim yang termasuk golongan ini bekerja pada reaksi perubahan intramolekuler, misalnya reaksi perubahan glukosa menjadi fruktosa, perubahan senyawa L menjadi senyawa D, senyawa sis menjadi senyawa trans dan lain-lain. Contoh enzim ini antara lain;  ribulosafosfat epimerase dan glukosafosfat isomerase. Enzim ribose epimerase merupakan katalis bagi reaksi epimerisasi ribulosa. Dalam reaksi ini ribulosa-5- fosfat diubah menjadi xilulosa-5-fosfat. Disamping itu reaksi isomerisasi glukosa –6-fosfat menjadi fruktosa-6- fosfat dapat berlangsung dengan bantuan enzim glukosa fosfat isomerase.
Golongan 6  ligase
Enzim yang termasuk dalam golongan ini bekerja pada reaksi-reaksi penggabungan dua molekul. Oleh karenanya enzim-enzim tersebut juga dinamakan sintetase. Ikatan yang terbentuk dari penggabungan tersebut adalah ikatan C-O, C-S, C-N atau C-C. Contoh enzim golongan ini ialah glutamin sintetase dan piruvat karboksilase. Enzim glutamin sintetase yang terdapat dalam otak dan hati merupakan katalis dalam reaksi pembentukan glutamin dari asam glutamat.
Glutamin  + ATP  +  NH4+                          glutamin  + ADP  + Panorg
Di samping itu enzim karboksilase bekerja dalam reaksi pembentukan asam oksaloasetat dan asam piruvat.
2.1.5             Faktor-faktor yang Mempengaruhi Cara Kerja Enzim

a. Konsentrasi Enzim

Seperti pada katalis lain, kecepatan suatu reaksi yang menggunakan enzim tergantung pada konsentrasi enzim tersebut. Pada suatu konsentrasi substrat tertentu, reaksi pertambahan dengan bertambahnya konsentrasi enzim. Gambar 5.5 berikut ini menunjukkan pengaruh konsentrasi enzim terhadap kecepatan reaksi (V) atau aktivitas enzim. Data ini diperoleh dengan menentukan jumlah milligram gula yang terbentuk pada waktu yang ditentukan, dengan menggunakan enzim amilase pada berbagai konsentrasi dan konsentrasi substrat yang sama pada pH optimum. Dalam hal ini substrat yang digunakan dalam jumlah yang berlebih.
b. Konsentrasi substrat
Hasil eksperimen menunjukkan bahwa dengan konsentrasi enzim yang tetap, maka pertambahan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi. Akan tetapi pada batas konsentrasi tertentu, tidak terjadi kenaikan kecepatan reaksi walaupun konsentrasi substrat diperbesar.
Keadaan ini telah di terangkan oleh Michaelis-Menten dengan hipotesis mereka tentang terjadinya kompleks enzim substrat. Persamaan Miichaelis-Menten yang telah membuktikan hipotesis mereka telah dijelaskan di muka. Untuk dapat terjadi kompleks enzim substrat, diperlukan adanya kontak antara enzim dengan substrat. Kontak ini terjadi pada suatu tempat atau bagian enzim yang disebut bagian aktif.
Pada konsentrasi substrat rendah, bagian aktif enzim ini hanya menampung substrat sedikit. Bila konsentrasi substrat diperbesar, makin banyak substrat yang dapat berhubungan dengan enzim pada bagian aktif tersebut.
Dengan demikian konsentrasi kompleks enzim substrat makin besar dan hal ini menyebabkan makin besarnya kecepatan reaksi. Pada suatu batas konsentrasi substrat tertentu, semua bagian aktif telah dipenuhi oleh substrat atau telah jenuh dengan substrat. Dalam keadaan ini, bertambah besarnya konsentrasi substrat tidak menyebabkan bertambah besarnya kosentrasi kompleks substrat, sehingga jumlah hasil reaksinya pun tidak bertambah besar.

c. Suhu

Pada suhu rendah reaksi kimia berlangsung lambat, sedangkan pada suhu yang lebih tinggi reaksi berlangsung lebih cepat. Kerena enzim  adalah protein, maka kenaikan suhu dapat menyebabkan terjadinya proses denaturasi, maka bagian aktif enzim akan terganggu dan dengan demikian konsentrasi efektif enzim menjadi berkurang dan kecepatan reaksinya pun akan menurun.
Kenaikan suhu sebelum terjadinya proses denaturasi dapat menaikkan kecepatan reaksi diartikan sebagai kenaikan kecepatan reaksi sebagai akibat kenaikan suhu 10°C. Koefisien suhu ini diberi symbol Q10 untuk reaksi yang menggunakan enzim, Q10 ini berkisar antara 1,1 hingga 3,0 artinya setiap kenaikan suhu 10°C, kecepatan reaksi mengalami kenaikan 1,1 hingga 3,0 kali. Namun kenaikan suhu pada saat mulai terjadinya proses denaturasi akan mengurangi kecepatan reaksi. Oleh karena ada dua pengaruh yang berlawanan, maka akan terjadi suatu titk optimum, yaitu suhu yang paling tepat bagi suatu reaksi yang menggunakan enzim yang tertentu. Gambar 5 menunjukan hubungan antara kecepatan reaksi (V) dengan suhu.
Titik 0 menunjukkan suhu optimum, yaitu suhu yang menyebabkan terjadinya reaksi kimia dengan kecepatan paling besar. Tiap enzim mempunyai suhu optimum tertentu: pada umumnya enzim yang terdapat pada hewan mempunyai suhu optimum antara 40°C-50°C, sedangkan pada tumbuhan antara 50°C-60°C. Sebagian enzim terdanaturasi pada suhu di atas 60°C.

d. Pengaruh pH

Seperti protein pada umumnya, struktur ion enzim tergantung pada pH lingkunganya. Enzim dapat berbentuk ion positif, ion negatif atau ion bermuatan ganda (zwitter ion). Dengan demikian perubahan pH lingkungan akan berpengaruh terhadap efektifitas bagian aktif enzim dalam membentuk kompleks enzim substrat.
Di samping pengaruh terhadap struktur ion pada enzim, pH rendah atau pH tinggi dapat pula menyebabkan terjadinya proses denaturasi dan ini akan mengakibatkan menurunya aktifitas enzim. Gambar 5.7 menunjukan hubungan antara aktifitas enzim dengan pH. Dari bentuk kurva pada gambar tersebut, tampak bahwa ada suatu pH tertentu atau daerah pH yang dapat menyebabkan kecepatan reaksi paling tinggi. pH tersebut dinamakan pH optimum.
pH optimum dari enzim amilase misalnya, dapat ditentukan dengan menentukan jumlah milligram gula yang terbentuk dari beberapa reaksi yang menggunakan enzim amilase pada berbagai harga pH dan amilum sebagai substrat.
Hambatan bersaing.
Hambatan bersaing disebabkan karena ada molekul mirip dengan substrat, yang dapat pula membentuk kompleks, yaitu kompleks enzim inhibitor (EI) pembentukan kompleks ES, yaitu melalui penggabungan inhibitor dengan enzim pada bagian aktif enzim. Dengan demikian terjadi persaingan antara inhibitor dengan substrat  terhadap bagian aktif enzim melalui reaksi sebagai berikut :
   E  +  S  --------------  ES
   E  +   I  --------------- EI
Inhibitor yang menyebabkan hambatan bersaing disebut inhibitor bersaing. Asam malonat, aksalat dan aksaloasetat dapat menghambat kerja enzim suksinat dehidro genase dalam reaksi dehidrogenase asam suksinat. Asam malonat, oksalat dan oksaloasetat mempunyai struktur yang mirip dengan rumus asam suksinat. Inhibitor bersaing menghalangi terbentuknya kompleks ES dengan cara membentuk kompleks EI dan tidak dapat membentuk hasil reaksi ( P).
            E  +  S  -------------- ES  ------------  E  +  P (membentuk hasil reaksi)
            E  +  I  -------------- EI   ------------ ( tidak terbentuk hasil reaksi)
Dengan demikian adanya inhibitor bersaing dapat mengurangi peluang bagi terbentuknya kompleks ES dan hal ini menyebabkan berkurangnya kecepatan reaksi.
gb 12
gb 12





Model Inhibitor Compotitif dan non Compotitif
Pengaruh inhibitor bersaing ini tidak tergantung pada konsentrasi inhibitor semata, tetapi juga pada konsentrasi substrat. Pengaruh inhibitor dapat dihilangkan dengan cara menambah sustrat dalam konsentrasi besar. Pada konsentrasi substrat yang sangat besar, peluang terbentuknya kompleks ES juga makin besar. Kecepatan reaksi maksimum ( Vmaks ) dapat tercapai pada konsentrasi substrat (s) pada reaksi yang dihambat oleh inhibitor bersaing.
Hambatan tak bersaing
Hambatan tidak bersaing  ( non competitive inhibition ) tidak di pengaruhi oleh besarnya konsentrasi substrat dan inhibitor yang melakukannya (inhibitor tidak bersaing). Dalam hal ini inhibitor dapat bergabung dengan enzim di luar bagian aktif. Penggabungan antara inhibitor dengan enzim ini terjadi pada enzim bebas, atau pada enzim yang telah mengikat substrat yaitu kompleks enzim substrat.
            E  +  I     -----------  EI
            ES  +  I  ------------ ESI
2.) Hambatan tidak reversibel
Telah dijelaskan bahwa baik hambatan bersaing maupun tidak bersaing adalah hambatan bersifat reversibel. Kedua macam hambatan tersebut dapat dirumuskan secara kualitatif. Hambatan tidak reversibel ini dapat terjadi karena inhibitor bereaksi tidak reversibel dengan bagian tertentu pada enzim, sehingga mengakibatkan berubahnya bentuk enzim. Dengan demikian  mengurangi aktivitas katalik enzim tersebut. Sebagai contoh inhibitor molekul iodoase-tamida yang dapat bereaksi dengan gugus –SH suatu enzim tertentu :
Enzim- SH  + ICH2CONH2                    Enzim – S – CH2CONH  +  HI
Reaksi ini berlangsung tidak reversibel sehingga menghasilkan produk reaksi dengan sempurna.
3) Hambatan Alosterik
Hambatan yang terjadi pada enzim alosterik dinamakan hambatan alosterik, sedangkan inhibitor yang menghambat dinamakan inhibitor alosterik. Bentuk molekul inhibitor alosterik berkaitan dengan enzim pada tempat diluar bagian aktif enzim.Dengan demikian hambatan ini tidak akan dapat diatasi dengan penambahan sejumlah besar substrat. Terbentuknya ikatan antara enzim dengan inhibitor mempengaruhi konformasi enzim, sehingga bagian aktif mengalami perubahan bentuk. Akibatnya ialah penggabungan substrat pada bagian aktif enzim terhambat.
Treonin sebagai substrat tidak dapat bergabung dengan enzim berikatan dengan isoleusin sebagai inhibitor. Akibatnya penggabungan substrat pada bagian aktif enzim terhambat. Treonin sebagai substrat tidak dapat bergabung dengan enzim karena bentuk bagian aktif enzim berubah setelah enzim berikatan dengan isoleusin sebagai inhibitor.

e. Pengaruh inhibitor

1) Hambatan Revesibel
Telah dijelaskan bahwa mekanisme enzim dalam suatu reaksi ialah melalui pembentukan kompleks enzim-substrat, (ES). Oleh karena itu hambatan atau inhibilisi pada suatu reaksi yang menggunakan enzim sebagai katalis dapat terjadi apabila penggabungan substrat pada bagian enzim mengalami hambatan. Molekul atau ion yang dapat menghambat reaksi tersebut dinamakan inhibitor. Hambatan terhadap aktifitas enzim dalam suatu reaksi kimia ini mempunyai arti yang penting, karena hambatan tersebut juga merupakan mekanisme pengaturan-pengaturan reaksi yang terjadi dalam tubuh kita.
Di samping itu hambatan ini dapat memberikan gambaran lebih jelas tentang mekanisme kerja enzim. Hambatan yang dilakukan oleh inhibitor dapat berupa hambatan tidak revesibel atau hambatan revesibel.
Hambatan tidak revesibel pada umumnya disebabkan oleh terjadinya proses destruksi atau modifikasi sebuah gugus fungsi atau lebih yang terdapat pada molekul enzim. Hambatan revesibel dapat berupa hambatan bersaing atau hambatan tidak bersaing.
2.2        Karakteristik Pereaksi
a.        Larutan Buffer
Merupakan larutan penyangga yaitu larutan yang mempunyai sifat dapat mempertahankan pH lingkungannya baik oleh pengaruh penambahan sedikit asam/basa maupun oleh pengenceran; merupakan campuran yang terdiri dari pasangan konjugasi asam-basa (misalnya CH3COOH/CH3COO-; NH4OH/NH4+).
b.        Larutan HCl
Senyawa organic dengan rumus kimia HCl; gas tak berwarna, berbau tajam (pedas); dapat dibuat dengan cara mereaksikan NaCl dengan H2SO4 pekat. Sangat larut dalam pelarut air dengan membentuk larutan asam kuat (asam klorida). T.l -114,8oC; t.d -84,9oC; d (cair) 2,85 (-4,7oC); d 1,27 (d udara = 1).
c.         Pb-nitrat
Merupakan garam anorganik yang mempunyai rumus kimia Pb(NO3)2; padatan Kristal berwarna putih. Larut mudah dalam air, dan bersifat racun. Digunakan sebagai bahan dasar untuk pembuatan garam timbale yang lain, dan untuk industry penyamakan kulit. Mengurai pada 470oC; d 4,5.
d.        Fenol
Fenol atau asam karbolat atau benzenol adalah zat kristal tak berwarna yang memiliki bau khas. Rumus kimianya adalah C6H5OH dan strukturnya memiliki gugus hidroksil (-OH) yang berikatan dengan cincin fenil. Fenol memiliki kelarutan terbatas dalam air, yakni 8,3 gram/100 ml. Fenol memiliki sifat yang cenderung asam, artinya ia dapat melepaskan ion H+ dari gugus hidroksilnya. Pengeluaran ion tersebut menjadikan anion fenoksida C6H5O yang dapat dilarutkan dalam air.
Dibandingkan dengan alkohol alifatik lainnya, fenol bersifat lebih asam. Hal ini dibuktikan dengan mereaksikan fenol dengan NaOH, di mana fenol dapat melepaskan H+. Pada keadaan yang sama, alkohol alifatik lainnya tidak dapat bereaksi seperti itu. Pelepasan ini diakibatkan pelengkapan orbital antara satu-satunya pasangan oksigen dan sistem aromatik, yang mendelokalisasi beban negatif melalui cincin tersebut dan menstabilkan anionnya.
e.        Na-karbonat
Merupakan garam dengan rumus kimia NaCO3.10H2O; padatan Kristal berwarna putih, mudah melapuk oleh udara. Dalam perdagangan dikenal dengan nama soda hablur atau soda cuci, sedangkan untuk NaCO3 anhidrous dikenal dengan nama soda kering. Digunakan sebagai pencuci, pelunak air sadah, dan untuk industry sabun dan kaca. T.l 851oC (anhydrous); d 2,5 (anhydrous); d 1,4 (dekahidrat).
f.          NaI
iodida Natrium adalah, putih kristal garam dengan rumus kimia Na aku digunakan dalam deteksi radiasi, pengobatan defisiensi yodium , dan sebagai reaktan dalam reaksi Finkelstein .
Kelarutan dalam pelarut NaI berbagai
(g NaI / 100g of solvent at 25°C) (G NaI / 100g pelarut pada suhu 25 ° C)
184 184
162 162
15 15
62.5 - 83.0 62,5-83,0
61.8 61,8
24.9 24,9
28.0 28,0
57 - 85 57-85
32.3 32,3
3.7 - 6.4 3,7-6,4

g.        Resorsinol
Merupakan nama lain dari 1,3-dihidroksi benzene, yaitu senyawa turunan benzene; tergolong alcohol dihidroksi dengan rumus kimia C6H4(OH)2; padatan Kristal berwarna putih. Digunakan dalam pembuatan zat warna dan seluloid. T.l 111oC; t.d 281oC; d 1,3.
h.        Aquadest
Merupakan air suling, yaitu air yang diperoleh pada pengembunan uap air akibat penguapan atau pendinginan air.


BAB III
METODOLOGI

3.1  Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
Adapun alat-alat yang digunakan antara lain:
http://www.p4tkipa.org/image/clip_image071.jpg




     Gelas Kimia           Tabung Reaksi         Rak Tabung Reaksi                Kertas saring
 



Spektronic 20http://www.p4tkipa.org/image/clip_image036.jpg     Gelas ukur                Neraca                          Pipet tetes                               Corong


       Penangas air                        mortal & alu                                            spektrofotometer
3.1.2 Bahan
Bahan-bahan yang digunakan antara lain:
1.        20 gr sampel (apel)                                             7. Tripsin
2.        Aquadest                                                              8. P-nitrofenol
3.        Larutan NaI 2%                                                    9. Pb-nitrat
4.        Fenol 0,01 M                                                        10. EDTA 0,1 M
5.        Resorsinol 0,01 M
6.        Substrat                           
3.2  Prosedur Kerja
a.        Pembuatan Ekstrak Enzim
 










b.        Spesifikasi enzim
 









*Ket:
     Tabung 1: warna bening
     Tabung 2: warna bening terdapat endapan
     Tabung 3: warna bening



c.         Konsentrasi Substrat
Rounded Rectangle: Campuran berubah warna*
 











*ket:
     Tabung 1: warna kuning
     Tabung 2: kuning muda
     Tabung 3: kuning terang
     Tabung 4: kuning tua
d.        Konsentrasi Enzim
 







*Ket:
     Tabung A: kuning gelap
     Tabung B: kuning terang
     Tabung C: kuning muda
e.        Pengaruh pH
Rounded Rectangle: Campuran berubah warna*
 








*Ket:
     Tabung A: warna keruh
     Tabung B: larutan agak gelap
     Tabung C: keruh & gelap
     Tabung D: lebih keruh dan gelap dibandingkan tabung C
f.          Rounded Rectangle: 10 tetes p-nitrofenolRounded Rectangle: 10 tetes Pb-nitratRounded Rectangle: 10 tetes aquadestPengaruh Inhibitor


 





Warna
P-nitrofenol
Pb-nitrat
Aquadest
Warna tua
0,30
8,5
0,5
Warna sedang
0,1
2,2
0,1
Tak berwarna
0,5
0,2
0,2

Cat: panjang gelombang 580 Å

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1  Hasil Pengamatan
a. Pembuatan ekstrak enzim
Perlakuan
Pengamatan
·         20 gr apel dimasukkan dlm mortar
·         + 5 mL aquadest
·         Dihaluskan
·         Dimasukkan dalam gelas kimia
·         + 50 mL NaI 2%
·         Dibiarkan selama 2 menit & disaring
·         Perubahan warna dari putih-coklat



·         Warna menjadi coklat muda
·         Warna kuning bening

b. Spesifikasi enzim
Perlakuan
Pengamatan
·         Tabung 1: 1 mL aquadest + 3 mL ekstrak enzim
·         Tabung 2: 1 mL fenol 0,01 M + 3 mL ekstrat enzim
·         Tabung 3: 1 mL resorsinol 0,01 M + 3 mL ekstrak enzim
·         Warna bening
·         Bening (ada endapan)
·         Warna bening

c. Konsentrasi substrat
Perlakuan
Pengamatan
·         Tabung 1: 20 tetes substrat + 5 tetes air
·         Tabung 2: 10 tetes substrat + 15 tetes air
·         Tabung 3: 5 tetes substrat + 20 tetes air
·         Tabung 4: 25 tetes substrat
·         Kuning
·         Kuning muda
·         Kuning terang
·         Kuning tua



d. Konsentrasi enzim
Perlakuan
Pengamatan
·         Tabung A: 15 tetes substrat + 10 tetes air
·         Tabung B: 5 tetes substrat + 14 tetes air
·         Tabung C: 1 tetes substrat + 20 tetes air
·         Kuning gelap
·         Kuning terang
·         Kuning muda

e. Pengaruh pH
Perlakuan
Pengamatan
·         Tabung A: 2 mL larutan pH 1 + 15 tetes substrat + 15 tetes enzim
·         Tabung B: 2 mL larutan pH 5 + 15 tetes substrat + 15 tetes enzim
·         Tabung C: 2 mL larutan pH 7 + 15 tetes substrat + 15 tetes enzim
·         Tabung D: 2 mL larutan pH 10 + 15 tetes substrat + 15 tetes enzim
·         Larutan keruh

·         Larutan agak gelap

·         Larutan keruh dan gelap dibandingkan tabung B
·         Lebih keruh & gelap dibandingkan tabung C

f. Pengaruh inhibitor
Warna
P-nitrofenol
Pb-nitrat
Aquadest
Warna tua
0,30
8,5
0,5
Warna sedang
0,1
2,2
0,1
Tak berwarna
0,5
0,2
0,2

4.2 Pembahasan
Proses (reaksi kimia) yang berlangsung dengan baik dalam tubuh  dimungkinkan karena adanya katalis yang disebut enzim.  Selanjutnya makin banyak enzim yang telah dapat diisolasi dan telah dibuktikan bahwa enzim tersebut adalah  suatu protein.
. Dari hasil penelitian para ahli biokimia ternyata banyak enzim yang mempunyai gugus bukan protein, jadi termasuk golongan protein majemuk. Enzim semacam ini disebut holoenzim terdiri atas protein (apoenzim) dan suatu gugus bukan protein. Sebagai contoh enzim katalase terdiri atas protein dan ferriprotorfirin. Ada juga enzim yang terdiri atas protein dan logam, misalnya askorbat oksidase adalah protein yang mengikat tembaga.
Gugus bukan protein ini dinamakan kofaktor ada yang terikat kuat pada protein, ada pula yang tidak begitu kuat ikatannya. Gugus yang terikat kuat pada bagian protein, artinya yang sukar terurai dalam larutan disebut gugus prostetik, sedangkan yang tidak begitu kuat ikatannya, dan mudah dipisahkan secara dialisis disebut koenzim. Baik gugus prostetik maupun koenzim merupakan bagian enzim  yang memungkinkan enzim bekerja  terhadap substrat, yaitu zat-zat yang diubah atau direaksikan oleh enzim.
Fungsi suatu enzim ialah sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi dalam sel maupun luar sel. Suatu enzim dapat mempercepat reaksi 10 sampai 11 kali lebih cepat daripada apabila reaksi tersebut dilakukan tanpa katalis. Berfungsi sebagai katalis yang sangat efisien, di samping itu mempunyai derajat kekhasan yang tinggi. Seperti juga katalis lainya,  enzim dapat menurunkan energi aktivasi suatu reaksi kimia.
Suatu enzim mempunyai kekhasan yaitu hanya bekerja pada suatu reaksi saja. Untuk dapat bekerja pada suatu zat atau substrat harus ada hubungan atau kontak antara enzim dan substrat. Suatu enzim mempunyai ukuran yang lebih besar daripada substrat. Oleh karena itu tidak seluruh bagian enzim dapat berhubungan dengan substrat.
Dalam praktikum kali ini kita akan membahas tentang suatu enzim yang menyebabkan warna kecoklatan pada buah apel yang dikupas ataupun enzim yang berperan pada proses pencoklatan pada buah-buah tertentu. Perubahan warna tersebut disebabkan oleh terbentukknya kinon sebagai hasil oksidasi terhadap substratnya. Perubahan warna tersebut akan digunakan dalam percobaan ini untuk mempelajari reaksi yang terjadi.
Menurut definisi enzim disebut sebagai suatu protein yang mempunyai struktur tiga dimensi yang mampu mengkatalisis reaksi-reaksi biologis. Enzim juga dedefinisikan sebagai sekelompok protein yang berfungsi sebagai katalisator untuk berbagai reaksi kimia dalam sistim biologis. Hampir semua reaksi kimia dalam sistim biologis dikatalis oleh enzim. Sisnteis enzim terjadi di dalam sel dan sebagian nesar enzim dapat diekstraksi dari sel tanpa merusak fungsinya.
            Seperti yang telah kita ketahui bersama bahwa enzim merupakan biokatalis yang sangat evisien dan mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan katalis biasa.
            Keuntungan reaksi enzimatis dibandingkan dengan reaksi katalisis selektif bahkan sampai stereoselektif.hal ini dimungkinkan karena konformasi pusat aktif  enzim spesifik untuk substrat tertentu. Reaksi enzimatis hampir tudak menghasilkan produk samping dibandingkan teaksi kimia biasa. Daya katalitik enzim sangat kuat pada kondisi reaksi lunak sekalipun. Reaksi enzim berlangsung pada suhu dan pH optimum. Adanya sisi evektor pada molekul enzim mengakibatkan reaksi enzim dapat dikendalikan.
Jaringan tanaman maupun hewan mengandung bahan yang kemungkinan berbahaya seperti senyawa fenolik (pada tanaman), inhibitor enzim dan protase. Selain itu, enzim mikroba ada yang disekresikan ke luar sel sehingga memudahkan proses isolasi dan pemurniannya. Setidaknya ada 3 keuntungan yang berkaitan dengan enzim ekstra sel : pertama, tidak memerlukan proses penghancuran sel saat memanen enzim (proses penghancuran sel tidak selalu mudah dilakukan dalam skala besar). Kedua, enzim protein yang disekresikan keluar sel umumnya terbatas jenisnya. Ini berarti enzim ekstrim sel terhindar dari kontaminasi berbagai jenis protein. Ketiga, secara alami enzim disekresikan keluar sel umumnya lebih tahan terhadap proses denaturasi.
Beberapa karakteristik enzim yaitu, setiap sreaksi metabolisme di dalam sel maupun di luar sel akan berperan enzim-enzim tertentu dan spesifik. Artinya, enzim bersifat spesifik dalam melaksanakan fungsinya, enzim dapat digunakan berulang-ulang. Kerja setiap enzim spesifik pada kisaran suhu tertentu (tidak bekerja pada suhu ekstrim) dan pH tertentu. Maka kerja enzim dipengaruhi oleh suhu dan pH. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh substratnya.
Penggunaan enzim dalam pengolahaan pati. Pati merupakan campuran antara amilosa dan amilo pektin adalah juga homopolimer glukosa tetapi memiliki percabangan. Sekitar sepertiga dari pati yang diproduksi digunakan dalam industri pangan.
Dalam hal ini kita akan membahas beberapa eksperimen yang termasuk pada kinetika enzim yakni sbb ;
1)      Pembuatan ekstrak enzim
Pada percobaan ini langkah awal yang dilakukan adalah membuat ekstrak enzim, yang kemudian ekstrak enzim yang di peroleh tersebut digunakan untuk eksperimen selanjutnya.
Adapun langkah pertama yang dilakukan yakni menyiapkan kurang lebih 20 gram apel yang sudah dikupas kemudian dipotong-potong kecil-kecil. Dimasukkan kedalam mortal dan ditambahkan 5 ml aquades, setelah itu dihaluskan sampai benar-benar halus, kemudian dipindahkan kedalam gelas kimia 100 ml, dan dibilas dengan 50 ml NaI 2%. Tujuan dari penambahan larutan NaI yakni agar supaya enzim yang berperan dalam proses pencoklatan dalam apel itu tertarik dalam larutan tersebut sehingga ekstrak yang dihasilkan lebih banyak. Kemudian dibiarkan selama 2 menit sehingga terbentuk 2 lapisan seperti tampak pada gambar berikut :
Kntg+air+NaI



Gambar 1. lapisan yang terbentuk pada campuran
Selanjutnya campuran tersebut disaring kedalam gelas kimia lain yang bersih. Setelah melalui proses penyaringan diperoleh filtrat dan residu:
Ekstrak




Gambar 2. Filtrat (ekstrak apel)
Filtrat ini merupakan ekstrak yang mengandung enzim yang berasal dari sampel apel yang akan digunakan pada percobaan selanjutnya.

2)      Spesifikasi Enzim
Pada percobaan ini akan dipelajari bagaimana sifat kekhasan enzim terhadap substrat dengan menggunakan tiga macam senyawa yang mempunyai struktur mirip satu sama lain. Satu dari tiga senyawa tersebut merupakan substrat untuk enzim yang di teliti, yang selanjutnya akan disebut sebagai substrat saja pada percobaan-percobaan selanjutnya.
Suatu enzim mempunyai kekhasan yaitu hanya bekerja pada suatu reaksi saja. Untuk dapat bekerja pada suatu zat atau substrat harus ada hubungan atau kontak antara enzim dan substrat. Suatu enzim mempunyai ukuran yang lebih besar daripada substrat. Oleh karena itu tidak seluruh bagian enzim dapat berhubungan dengan substrat.
langkah awal yang dilakukan dalam percobaan ini yakni menyiapkan 3 buah tabung reaksi yang masing-masing berisi 1 ml aquades untuk tabung A, 1 ml fenol 0,01 M untuk tabung B, dan 1 ml resorsinol 0,01 M untuk tabung C. Kemudian ketiga tabung tersebut disimpan dalam penangas air pada suhu 370 C. Dimana dalam hal ini suhu tersebut merupakan variabel terikat pada praktikum ini. Tiga tabung lainnya digunakan untuk menyimpan masing-masing 3 ml ekstrak apel (enzim) yang sudah diperoleh sebelumnya dan setelah itu di masukkan dalam penangas air selama 5 menit. Setelah itu sesegera mungkin tuangkan ekstrak enzim kedalam masing-masing tabung dan biarkan selama 5 menit lagi. dibandingkan warna pada tiap-tiap tabung, dapat dilihat pada gambar berikut :
Resorsinol+ekstrkFenOl+ekstrkAir+ekstrk




Tabung A                                 Tabung B                                 Tabung C
 Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa warana larutan pada tabung C lebih mirip dengan warna ekstrak sehingga larutan pada tabung ini dijadikan sebagai substrat
Adapun hubungan antara substrat dengan enzim hanya terjadi pada bagian atau tempat tertentu saja. Tempat atau bagian enzim yang mengadakan hubungan atau kontak dengan substrat dinamai bagian aktif (actif site). Sisi  aktif ini disebut juga sisi katalitik atau sisi pengikatan substrat. Sisi aktif memiliki gugus fungsional spesifik.
Hubungan hanya mungkin terjadi apabila bagian aktif mempunyai ruang yang tepat dapat menampung substrat. Apabila substrat mempunyai bentuk atau konformasi lain, maka tidak dapat ditampung pada bagian aktif suatu enzim. Dalam hal ini enzim itu tidak dapat berfungsi terhadap substrat. Hal ini menjelaskan mengapa tiap enzim mempunyai kekhasan terhadap substrat tertentu.
Hubungan atau kontak antara enzim dengan substrat menyebabkan terjadinya kompleks enzim-substrat. Kompleks ini merupakan kompleks yang aktif, yang bersifat sementara dan akan terurai lagi apabila reaksi yang diinginkan telah terjadi. Secara sederhana sekali penguraian suatu senyawa atau substrat oleh suatu enzim dapat digambarkan sebagai berikut :    
gb 10
 




Gambar 4 :  Model Pengikatan Enzim (E) dan Substrat (S)
3)      Konsentrasi Substrat
Pada percobaan ini langkah awal yang harus dilakukan adalah dengan menyiapkan 4 buah tabung reaksi yang masing-masing diberi kode a, b, c, d dan masing-masing diisi dengan 25 tetes substrat 0,01 M untuk tabung a, 20 tetes substrat 0,01 M  dan 5 tetes aquades untuk tabung b, 10 tetes substrat 0,01 M dan 15 tetes aquades untuk tabung c, dan untuk tabung d diisi dengan 5 tetes substrat 0,01 M + 20 tetes aquades. Setelah itu diletakkan ke-4 tabung tsb dalam penangas pada suhu 370 C.
Digunakan  4 tabung lain untuk menyimpan ekstrak (enzim) dan kemudian diletakkan dalam penangas air pada suhu 370 C , seperti pada percobaan sebelumnya suhu merupakan variabel terikat, dimana suhu tetap terus dijaga agar tetap konstan. Setelah empat tabung tersebut berada 5 menit dalam penangas, segera tuangkan isinya kedalam tabung yang berisi substrat, dan dibiarkan tabung-tabung tersebut selama 10 menit berikutnya. Diamati perubahan warna yang terjadi dalam ke-4 tabung. Terlihat bahwa pada tabung 1 menunjukkan warna yang kompleks yakni warna coklat tua, pada tabung 2 warna coklat muda sedangkan pada tabung 3 coklat pudar.
Hasil eksperimen menunjukkan bahwa dengan konsentrasi enzim yang tetap, maka pertambahan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi. Akan tetapi pada batas konsentrasi tertentu, tidak terjadi kenaikan kecepatan reaksi walaupun konsentrasi substrat diperbesar.
Keadaan ini telah di terangkan oleh Michaelis-Menten dengan hipotesis mereka tentang terjadinya kompleks enzim substrat. Persamaan Miichaelis-Menten yang telah membuktikan hipotesis mereka telah dijelaskan di muka. Untuk dapat terjadi kompleks enzim substrat, diperlukan adanya kontak antara enzim dengan substrat. Kontak ini terjadi pada suatu tempat atau bagian enzim yang disebut bagian aktif.
Pada konsentrasi substrat rendah, bagian aktif enzim ini hanya menampung substrat sedikit. Bila konsentrasi substrat diperbesar, makin banyak substrat yang dapat berhubungan dengan enzim pada bagian aktif tersebut. Dengan demikian konsentrasi kompleks enzim substrat makin besar dan hal ini menyebabkan makin besarnya kecepatan reaksi. Pada suatu batas konsentrasi substrat tertentu, semua bagian aktif telah dipenuhi oleh substrat atau telah jenuh dengan substrat. Dalam keadaan ini, bertambah besarnya konsentrasi substrat tidak menyebabkan bertambah besarnya kosentrasi kompleks substrat, sehingga jumlah hasil reaksinya pun tidak bertambah besar.
4)      Konsentrasi Enzim
Pada percobaan ini langkah-langkanya seperti pada percobaan 3, akan tetapi ada ssedikit perbedaan dari volume masing-masing enzim. Adapun langkah awal yang dilakukan yakni menyiapkan 3 buah tabung reaksi yang masing-masing berisi 15 tetes ekstrak (enzim) untuk tabung 1, 5 tetes enzim + 10 tetes aquades untuk tabung 2, dan 1 tetes enzim + 14 tetes aquades untuk tabung 3.
Menggunakan 3 tabung lain untuk menyimpan substrat yang masing-masing tabung tersebut berisi 15 ml substrat, setelah itu di masukkan ke dalam penangas air dengan tetap menjaga suhu tetap konstan, Kemudian pada 5 menit awal digunakan untuk pra inkubasi dan diikuti 20 menit waktu inkubasi. Kemudian larutan tersebut sesegera mungkin di campurkan , lalu di diamkan selama beberapa menit. Setelah hal ini dilakukan terlihat bahwa terjadi perubahan warna pada setiap tabung. Pada tabung 1 warna yang muncul yakni warna coklat tua, pada tabung 2 warna coklat muda, dan untuk tabung 3 warna coklat pudar.
Seperti pada katalis lain, kecepatan suatu reaksi yang menggunakan enzim tergantung pada konsentrasi enzim tersebut. Pada suatu konsentrasi substrat tertentu, reaksi pertambahan dengan bertambahnya konsentrasi enzim.
5)      Pengaruh  pH
        Untuk mempraktikumkan pengaruh pH , kita dapat menggunakan larutan dengan pH tertentu yang digunakan sebagai medium. Adapun langkah awal yang dilakukan yakni dengan menyiapakan 4 buah tabung reaksi. Pada tabung 1 berisi 2 ml larutan  dengan pH  1, pH 5, pH 7, dan pH 10. Kemudian mengambil 4 tabung lainnya yang berisi 15 tetes substrat pada tiap-tiap tabung, dan 4 tabung yang lainnya lagi di isi dngan 15 tetes enzim pada tiap-tiap tabung.
Setelah 12 tabung tersebut terisi maka tabung yang berisi laruan pH di inkubasi selama 15 menit pada suhu 370C. Setelah di inkubasi selama kurang lebih 15 menit segera ditambahkan substrat yang juga telah di inkubasi kemudian ditambahkan enzim, sebisa mungkin di usahakan agar penambahan enzim dilakukan dalam waktu yang bersamaan.
Kemudian setelah proses ini dilakukan yeng teramati bahwa pada tabung 1 warna yang muncul berupa warna coklat tua pada kondisi ini enzim-substrat berada pada pH 1 dimana tepat pada range asam, dan tabung 2 berwarna coklat muda yang berada pada suasana asam pH = 5, untuk tabung 3 berwarna coklat lebih muda dari pada tabung 2 tadi pH = 7,ini berada pada kondisi normal. sedangkan pada tabung 4 dengan pH = 10 enzim-substrat berada pada kondisi basa dan warna larutannya coklat pudar.
        Seperti protein pada umumnya, struktur ion enzim tergantung pada pH lingkunganya. Enzim dapat berbentuk ion positif, ion negatif atau ion bermuatan ganda (zwitter ion). Dengan demikian perubahan pH lingkungan akan berpengaruh terhadap efektifitas bagian aktif enzim dalam membentuk kompleks enzim substrat.
Di samping pengaruh terhadap struktur ion pada enzim, pH rendah atau pH tinggi dapat pula menyebabkan terjadinya proses denaturasi dan ini akan mengakibatkan menurunya aktifitas enzim. Gambar  grafik  berikut menunjukan hubungan antara aktifitas enzim dengan pH. Dari bentuk kurva pada gambar tersebut, tampak bahwa ada suatu pH tertentu atau daerah pH yang dapat menyebabkan kecepatan reaksi paling tinggi. pH tersebut dinamakan pH optimum.
 

                                           ------------------------

    Aktifitas enzim                                                                               
 

6)      Pengaruh Inhibitor
Untuk percobaan ini, 3 ml substrat dibagi menjadi 3 bagian dalam 3 buah tabung reaksi yang berbeda. pada tabung A diisi 1 ml substrat, tabung B diisi 0,8 ml substrat, dan tabung C diisi 0,3 ml substrat. Untuk tabung B dan C diencerkan dengan aquadest hingga mencapai volume 2 ml. Tabung A dijadikan sampel larutan gelap, tabung B sampel larutan muda, dan tabung C merupakan sampel tidak berwarna.
Untuk sampel Gelap, larutan tersebut dibagi menjadi 3 bagian masing-masing 1 ml dan diisi ke dalam 3 buah tabung reaksi. selanjutnya, pada tabung I ditambahkan 10 tetes larutan p-nitrofenol, pada tabung II ditambahkan 10 tetes larutan Pb-nitrat, dan pada tabung III ditambahkan 10 tetes aquadest. Selanjutnya, ketiga tabung ini dimasukkan ke dalam alat spektrofotometer satu per satu dengan panjang gelombang pada semua perlakuan adalah 580 Ǻ.
GakuadesGpb-nitratGEkstrk+pnitrofenol




Tabung I                                  Tabung II                                 Tabung III
Perlakuan ini dilakukan untuk mengetahui nilai absorben sehingga diperoleh nilai absorben dari masing-masing tabung adalah sebagai berikut :
*      Tabung I       : 0,30
*      Tabung II      : 0,1
*      Tabung III     : 0,5
Untuk perlakuan selanjutnya menggunakan sampel pada tabung B yaitu sampel larutan muda. langkah- langkahnya sama seperti di atas sehingga diperoleh nilai absorben dan masing-masing tabung adalah sebagai berikut :
*      Tabung I       : 8,5
*      Tabung II      : 2,2
*      Tabung III     : 0,2
Warna larutan yang diperoleh dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
MaquadesMpb-nitratMp-nitrofenol



Tabung I                                     Tabung II                                 Tabung III
Untuk sampel yang terakhir yaitu sampel tidak berwarna, langkah-langkah percobaannya jiuga sama dengan percobaan sebelumnya, sehingga diperoleh nilai absorben dari masing-masing tabung reaksi yang berisi campuran adalah sebagai berikut :
*      Tabung I       : 0,5
*      Tabung II      : 0,1
*      Tabung III     : 0,2
Untuk warna larutan dari setiap tabung reaksi dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
TaquadestTpb-nitratTp-nitrofenol


Tabung I                                     Tabung II                                 Tabung II
Dari hasil percobaan didapat pada enzim oksidase didapat hasil dengan bahan filtrat apel, dengan phenol 1% 10 tetes menghasilkan warna. Tidak terjadi perubahan, putih-putih keruh, dan bening. Hal ini terjadi karena hasil redoktasi dan oksidasi. Halk ini sesuai dengan literature Page (2006) yang menyatakan bahwa oksireduktor beredar antara bentuk-bentuk oksidasi dan seduktasinya jika molekul-molekul substrat secara berturut-turut dioksidasi.
Pada percobaan reaksi enzim filtrat apel dan apel yang direaksikan dengan phyrogallolakan menghasilkan larutanm warna kuning sedangkan filtrat yag direaksikan dengan phenol 1% tidak terjadi perubahan warna warna. Hal ini disebabkan karena setiap enzim hanya dapat aktif pada senyawa / molekul teertentu. Haini sesuai dengan literature Wilbraham dan Matta (1992) yang menyatakan bahwa aktivitas enzimmenyatakan sebagai laju reaksi kurang berkatalis enzim dalam mengubah substrat menjadi produk.
Pada percobaan papain dengan bahan getah papaya yang ditambahkan dengan 8 ml susu akan menggumpal. Hai ini terjadi karena getah papaya mengandung papain, hal ini sesuai dengan pernyataan Brown dan Lenas (1997) yang menyatakan bahwa enzim mempunyai karakteristik yang tidak sama dengan tipe katalisnya.
Pada percobaan enzim amylase larutan saliva yang ditambahkan pati lalu dipanaskan dan kemudian ditambahkan Iodine menghasilkan larutan putih, tetapi jika ditambahkan regensia benedict akan menghasilkan larutan hijau tua. Hai ini terjadi karena adanya substrat yang diberikanberbagai sebagaimana disebutkan oleh sebelumnya bahwa faktor – faktor yang mempengaruhi enzim antara lain adalah konsentrasi enzim,substrat,suhu,pH, dan inhibitor. Hal ini sesuai dengan literatur Dwidjoseputro (1994) yang menyatakan bahwa diantara factor-faktor yang mempengaruhi enzim dan aktivitas enzim kita sebutkan adalah pengacuh temperatur.














BAB V
PENUTUP

5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan serta pembahasan diatas maka dapat ditarik beberapa kesimpulan diantaranya:
1.        Pada konsentrasi tinggi, kecepatan reaksi tidak dipengaruhi lagi oleh pertambahan konsentrasi. Ini menunjukan bahwa enzim seolah-olah telah jenuh dengan substrat, artinya tidak dapat lagi menampung substrat.
2.        Reaksi enzim berlangsung pada suhu dan pH optimum.
3.        Factor-faktor yang mempengaruhi enzim antara lain adalah konsentrasi enzim,substrat,suhu,pH, dan inhibitor.
5.2 Kemungkinan Kesalahan
·           Praktikan kurang terampil dalam menggunakan alat spektofotometer
·           Praktikan kurang teliti dalam mengamati warna larutan
5.3 Jawaban Pertanyaan
1.        Reaksi yang terjadi pada percobaan ini dapat diamati pada perubahan warna yang terjadi pada sampel
2.        Enzim yang dipelajari pada praktikum ini tergolong enzim polypenol oxidase
3.        Percoban ketiga dan keempat perlu memperhatikan ukuran tetesan. Karena, pada percobaan tersebut baik konsentrasi enzim ataupun substrat perlu diawasi agar tinggi rendahnya penambahan konsentrasi dapat diketahui
4.        Agar hasil dari enzim yang ditambahkan tidak berbeda
5.        Peran aquadest, tripsin, feniltiourea, dan Pb-nitrat pada percobaan ini adalah sebagai pelarut yang berfungsi untuk mengetahui pengaruh inhibitor terhadap enzim.



















Tidak ada komentar:

Poskan Komentar