LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA Pengaruh Konsentrasi Enzim dan Modifier Terhadap Reaksi Enzimatik
Disusun Oleh : Kelompok
: 1
Nama
: 1. Citra Dwi Lestari
(201510410311055)
2. Salsabila Az Zahra
(201510410311057)
3. Widyanti Arisya
(201510410311074)
4. M. Andriyanto Firdaus (201510410311079) 5. Venty Renita Pradevi
(201510410311088)
6. Mutia Rinanda Junanti (201510410311102) Kelas
: Farmasi B
PROGRAM STUDI FARMASI FAKULTAS ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2017
KATA PENGANTAR
Segala Puji bagi Allah SWT karena atas petunjuk dan hidayah-Nya serta dorongan dari semua pihak sehingga kami dapat menyelesaikan laporan praktikum ini dengan baik dan seksama. Laporan praktikum mengenai “Pengaruh Konsentrasi Enzim dan Modifier Terhadap Kinerja Reaksi Enzimatik” ini disusun dengan sistematis untuk memenuhi salah satu tugas praktikum mata kuliah biokimia, program studi farmasi, Fakultas Ilmu Kesehatan, Universitas Muhammadiyah Malang. Dengan selesainya laporan resmi praktikum ini, maka tidak lupa kami mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang terlibat dalam penyusunan laporan ini, khususnya kepada :
1 Kepada Dosen pembimbing kami 2 Dan asisten laboratorium “Biokimia Farmasi” serta teman-teman yang saling membantu dalam menyelesaikan laporan resmi praktikum ini. Kami menyadari bahwa laporan praktikum ini masih jauh dari sempurna dan tidak luput dari kekurangan-kekurangan, baik dari segi materi maupun teknis penulisan. Oleh karena itu saran dan kritik yang membangun dari rekan-rekan pembaca sangat dibutuhkan untuk penyempurnaanya. Semoga laporan praktikum ini dapat memberikan manfaat untuk rekan-rekan yang membaca.
Malang, 11 Maret 2017 Kelompok 1
A. Tujuan Praktikum Mengetahui pengaruh peningkatan konsentrasi enzim dan modifier terhadap kinerja enzim yang terkandung dalam saliva. B. Dasar Teori Di dalam tubuh terjadi beraneka ragam reaksi kimia yang merupakan bagian dari proses metabolisme. Reaksi-reaksi tersebut harus berlangsung dengan laju yang memadai, sesuai dengan kebutuhan. Sementara kecepatan reaksi itu sendiri dipengaruhi antara lain oleh suhu reaksi dan kadar reaktan. Namun, kedua faktor ini seringkali 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. Definisi Enzim Enzim atau biokatalisator adalah katalisator organik yang dihasilkan oleh sel. Enzim sangat penting dalam kehidupan, karena semua reaksi metabolisme dikatalis oleh enzim. Jika tidak ada enzim, atau aktivitas enzim terganggu maka reaksi metabolisme sel akan terhambat hingga pertumbuhan sel juga terganggu. Reaksi-reaksi enzimatik dibutuhkan agar bakteri dapat memperoleh makanan/nutrient dalam keadaan terlarut yang dapat diserap ke dalam sel, memperoleh energi kimia yang digunakan untuk biosintesis, perkembangbiakan, pergerakan, dan lain-lain. (Poedjiadi, 2006) Baik atau buruknya kinerja enzim tercermin dari besar kecilnya kecepatan reaksi kimia yang dikatalisis. Berbagai faktor dapat mempengaruhi kineja enzim ini. Kecepatan reaksi enzimatis dipengaruhi faktor-faktor : suhu, pH, ada tidaknya inhibitor, ada atau tidaknya senyawa perusak enzim, kadar enzim dan kadar substrat. Sifat-Sifat Enzim Enzim mempunyai sifat-sifat sebagai berikut : a) Termolabil, mudah rusak, bila dipanasi lebih dari suhu 60 ºC, karena enzim tersusun dari protein yang mempunyai sifat thermolabil. b) Merupakan senyawa protein sehingga sifat protein tetap melekat pada enzim. c) Dibutuhkan dalam jumlah sedikit, sebagai biokatalisator, reaksinya sangat cepat dan dapat digunakan berulang-ulang. d) Bekerjanya ada yang di dalam sel (endoenzim) dan di luar sel (ektoenzim), contoh ektoenzim: amilase, maltase, lipase
e) Umumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah, meskipun ada juga yang mengkatalisis reaksi dua arah, contoh : lipase, mengkatalisis pembentukan dan penguraian lemak. Lemak + H2O Asam lemak + Gliserol f) Bekerjanya spesifik; enzim bersifat spesifik, karena bagian yang aktif (permukaan tempat melekatnya substrat) hanya setangkup dengan permukaan substrat tertentu. g) Umumnya enzim tak dapat bekerja tanpa adanya suatu zat non protein tambahan yang disebut kofaktor.
Pengaruh Konsentrasi Enzim Peningkatan konsentrasi enzim akan meningkatkan kecepatan reaksi enzimatik. Dapat dikatakan bahwa kecepatan reaksi enzimatik (v) berbanding lurus dengan konsentrasi enzim [E].
Makin besar konsentrasi enzim, reaksi makin cepat (Hafiz
Soewoto, 2000 Semakin besar konsentrasi enzim maka makin banyak pula produk yang terbentuk dalam tiap waktu pengamatan. Dari pengamatan tersebut dapat dikatakan bahwa konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan enzim. Dengan bertambahnya waktu, pada tiap konsentrasi enzim pertambahan jumlah produk akan menunjukkan defleksi, tidak lagi berbanding lurus sejalan dengan berlalunya waktu tersebut. Fenomena itu tentu mudah dimaklumi, karena setelah selang beberapa waktu, jumlah substrat yang tersedia sudah mulai berkurang, sehingga dengan sendirinya produk olahan enzim juga akan berkurang. (Sadikin, 2002)
Pengaruh Modifier Modifier adalah zat yang dapat mempengaruhi kinerja enzim yaitu aktivator dan inhibitor. Aktivator merupakan molekul yang mempermudah ikatan enzim dengan substratnya. Contoh aktivator adalah ion klorida yang berperan dalam aktivitas amilase dalam substratnya. Contohnya HgCl2. Inhibitor dibagi menjadi 3, yaitu : a) Inhibitor kompetitif Merupakan komponen molekul yang secara struktur kimianya dengan geomtrisnya sama dengan substrat. Inhibitor kompetitif akan berkompetisi dengan substrat untuk menempati tempat pengikatan substrat dan berikatan dengan bentuk enzim yang sama dengan yang dilakukan substrat. Inhibitor berkompetisi pada sisi aktif yang
sama seperti molekul substrat. Inhibitor bisa berinteraksi dengan enzim pada sisi aktif, tetapi reaksi menjadi berjalan tidak lancar. Inhibitor seperti tongkat pada enzim dan memecah molekul substrat lain yang berinteraksi dengan enzim. b) Inhibitor nonkompetitif Inhibitor tidak bersaing dengan substrat untuk menempati tempat pengikatan yang sama dengan enzim. Inhibitor dapat berikatan dengan enzim dengan atau tanpa keberadaan substrat, dan peningkatan konsentrasi substrat tidak dapat mencegah pengikatan inhibitor. Inhibitor non kompetitif dan substrat dapat berikatan dengan enzim pada waktu yang sama karena tidak berikatan dengan sisi aktif. Inhibitor non kompetitif merupakan senyawa yang membentuk ikatan kovalen yang kuat dengan enzim sehingga tidak dapat digantikan dengan penambahan substrat secara berlebihan. Dengan demikian, inhibitor non kompetitif bersifat irreversibel. c) Inhibitor unkompetitif Inhibitor tidak dapat berikatan dengan enzim bebas tetapi hanya kompleks E15. Kompleks E15 yang terbentuk secara enzimatik tidak aktif. Enzim dapat dihambat sementara atau tetap oleh inhibitor berupa zat kimia tertentu. Zat kimia tersebut merupakan senyawa selain substrat yang biasa terikat pada sisi aktif enzim (substrat normal) sehingga antara substrat dan inhibitor terjadi persaingan untuk mendapatkan sisi aktif. Persaingan tersebut terjadi karena inhibitor biasanya mempunyai kemiripan kimiawi dengan substrat normal. Pada konsentrasi substrat yang rendah akan terlihat dampak inhibitor terhadap laju reaksi, kondisi tersebut berbalik bila konsentrasi substrat naik. Mekanisme kerja inhibitor irreversible adalah berikatan kovalen dengan sisi aktif enzim sehingga sulit untuk putus/lepas dan substrat tidak dapat masuk ke sisi aktif enzimnya. Sedangkan yang reversible ikatannya lemah, seperti ikatan hidrogen, mudah diputus. Inhibitor reversible yang kompetitif memiliki prinsip saling berkompetisi dengan substrat untuk dapat menempel/berikatan dengan sisi aktif enzim sehingga substrat akan kalah jika konsentrasi substrat sedikit. Solusinya adalah penambahan konsentrasi substrat sehingga tidak banyak inhibitor yang dapat berikatan dengan sisi aktif enzim. Inhibitor reversible yang bersifat non kompetitif memiliki prinsip tidak saling berkompetisi dengan substrat, namun inhibitor ini dapat mengubah sisi aktif enzim dan menempel atau
berikatan dengan enzim pada sisi lainnya, bukan pada sisi aktif enzimnya. Perubahan sisi aktif enzim yang disebabkan oleh inhibitor jenis ini menyebabkan substrat tidak dapat berikatan dengan enzim dan tidak dapat membuat produk baru, dalam hal ini salivary amylase tidak dapat menghidrolisis amilum yang ada. Jika ada inhibitor reversible non kompetitif ini di dalam larutan maka penambahan substrat pun tidak dapat berguna untuk membalikkan keadaan.
Gambar Pengaruh Modifier pada Kecepatan Reaksi Enzim Terlihat grafik/kerja enzim tanpa penambahan inhibitor (garis merah) dapat menghasilkan produk lebih banyak daripada yang ditambah inhibitor (garis biru). Hal ini disebabkan karena enzim telah mengikat inhibitor sehingga tidak dapat mengikat substrat. Dari bentuk kurva pada gambar tersebut, tampak bahwa ada suatu pH tertentu atau daerah pH yang dapat menyebabkan kecepatan reaksi paling tinggi. pH tersebut di namakan pH optimum. pH optimum dari enzim amylase misalnya, dapat di peroleh dengan menentukan jumlah milligram gula yang terbentuk dari beberapa reaksi yang menggunakan enzim amylase pada berbagai harga pH dan amilum sebagai substrat.
Prinsip umum praktikum kinetika enzim
Kinerja enzim di ukur dari kecepatan reaksi yang dikatalisisnya Kecepatan reaksi enzimatik tercermin dan berkurang susbtrat atau bertambahnya produk per satuan waktu Reaksi enzimatik tidak berlangsung dalam kecepatan yang konstan; kecepatan akan semakin menurun dengan makin berkurangnya kadar substrat Karena kecepatan reaksi ;selalu berubah , perlu di tentukan suatu kecepatan reaksi pada saat tertentu dalam perjalanan reaksi enzimatik sebagai “patokan” untuk menilai kinerja enzim “kecepatan awal”
Enzim Amilase Dalam tubuh manusia terdapat bermacam-macam proses biokimia dan tiap proses menggunakan katalis enzim tertentu. Untuk membedakannya maka setiap enzim diberi nama. Secara umum nama tiap enzim disesuaikan dengan nama substratnya, dengan penambahan “ase” dibelakangnya. Substrat adalah senyawa yang bereaksi dengan bantuan enzim. Sebagai contoh enzim yang menguraikan urea (substrat) dinamakan urease (Poedjiadi, 1994). Pada praktikum kali ini, digunakan enzim yang terkandung pada saliva yaitu enzim amilase. Amilase adalah enzim yang memecah pati dan mengubahnya menjadi gula. Enzim ini mulai bekerja di mulut ketika makanan dikunyah, memecah ikatan polisakarida yang memiliki kaitan sama untuk membuat rantai molekul pati. Pati alami mengandung glukosa, di mana tubuh memisahkannya agar dapat memberikan nutrisi yang tepat ke aliran darah. Dengan memutus dan memisahkan berbagai ikatan dalam pati, amilase dapat mengekstrak gula sehingga dapat disimpan dalam tubuh. Proses ini dimulai di mulut dan yang berlanjut pada pankreas, di mana lebih banyak enzim yang digunakan untuk memecah karbohidrat dan meloloskan makanan melalui sistem pencernaan
Substrat Amilum Solani (Pati Kentang) Amilum sebagai polisakarida terdapat banyak di alam, yaitu pada sebagian besar tumbuhan. Amilum atau dalam bahasa sehari-hari disebut pati terdapat pada umbi, daun, batang dan biji-bijian. Amilum terdiri atas dua macam polisakarida yang kedua-duanya adalah polimer dari glukosa, yaitu amilosa (kira-kira 20-28%) dan sisanya amilopektin. Amilum dapat dihidrolisis sempurna dengan menggunakan asam sehingga menghasilkan glukosa. Hidrolisis juga dapat dilakukan dengan bantuan enzim amilase. Dalam saliva dan dalam cairan yang dikeluarkan oleh pankreas terdapat amilase yang bekerja terhadap amilum yang terdapat dalam makanan kita. Oleh enzim amilase, amilum diubah menjadi maltosa. Pada praktikum kali ini kami menggunakan amilum solani atau pati kentang.
C. Alat dan Bahan
Alat 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Bejana erlenmeyer Pipet Gelas ukur Beakerglass Tabung reaksi (6 buah) Tisu Alumunium foil Label Spektrofotometer Stopwatch
Reagensia 1 Larutan enzim “E” (1 ml saliva diencerkan diencerkan dengan 10 ml air suling ) 2 Larutan NaCl 0,9 % 3 Larutan dapar (buffer) dengan pH 7 4 Larutan substrat “S” ( larutan Amilum Solani 5% ) 5 Larutan KI-I2 6 Larutan HCl 0.05 N 7 Aquadest
PELAKSANAAN 1 Masing-masing kelompok melakukan percobaan sesuai ketentuan dosen 2 Siapkan 5 tabung reaksi bersih, beri masing-masing tanda 0’ ; 5’ ; 10’; 15’ ; 20’ 3 Siapakan bejana Erlenmeyer dan pipet volumetric 4 Ambil berturut-turut 15 ml larutan dapar dengan pH 7, 15 ml larutan “S”, 6 ml larutan NaCl 0,9 % dan 6 ml aquades, dimasukkan ke dalam Erlenmeyer. Goyangkan Erlenmeyer beberapa detik dengan gerakan memutar agar isinya tercampur rata. 5 Isilah masing-masing tabung reaksi yang tersedia dengan 10 ml larutan 0,05 N 6 Ambil dengan pipet 1 ml campuran larutan dan tabu erlenmeyer dan masukkan ke dalam tabung reaksi yang bertanda 0’, campurlah isinya dengan beberapa kali membalikkan tabung yang disumbat ibujari tangan. 7 Siapkan stopwatch. 8 Ambil dengan pipet 1 ml enzim dan tambahkan ke dalam campuran larutan yang berada di dalam erlenmeyer. Jalankan stopwatch tepat pada saat enzim dimasukkan ke dalam tercampur rata di dalam larutan. Setelah itu Erlenmeyer jangan digoyangkan lagi. (Diamkan di atas meja)
9
10
11
12
13
14
Kira-kira setengah menit menjelang menit ke-5 ambillah dengan pipet 1ml larutan dari labu erlenmeyer, dan tepat pada menit ke-5 masukkan cairan dan dalam pipet tersebut ke dalam tabung reaksi bertanda 5’, campurlah isinya dengan beberapa kali membalikkan tabung yang disumbat ibujari tangan. Lakukan kembali seperti prosedur tahap 9 sekitar menit ke- 10, 15, 20 memasukkan cairan dan dalam pipet ke dalam tabung reaksi yang bertanda 10’,15’, dan mencampurkan dengan membalik-balikkan tabung dengan atau 20’. Setelah semua selesai, tambahkan 2 tetes KI-I2 dan buret ke dalam masing-masing tabung reaksi. Campur merata dengan membalikkan beberapa kali tabung reaksi yang disumbat ibujari tangan. Kira-kira 5 menit setelah pemberian KI- I2, bacalah absorbance larutan yang ada dalam masing-masing tabung reaksi dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 620 nm (blanko tanpa “E” dan “S”) Dari nilai absorbance yang terbaca, hitunglah persen substrat yang tercerna pada menit ke-0,5,10,15,20 dengan rumus. Presentase substrat yang dicerna pada menit t = ( Presentase substrat semula ) – ( presentase substrat yang tersisa pada menit t ) Jadi : Presentase substrat yang dicerna pada menit t = 100% - Att/ Ato x 100% Keterangan : ATt = Absorbance larutan pada menit ke t ATo = Absorbance larutan pada menit ke 0 Runutlah nilai presentase substrat yang dicerna pada prdinat grafik menghubungkannya dengan lama berlangsungnya reaksi (T) pada absisnya. Kurva yang terbentuk disebut progress curve
D. Skema kerja
1
Siapkan 5 tabung reaksi bersih berisi masing masing tanda 0’5’10’15’20’ dan bejana erlenmayer
2. Diambil larutan dapar pH 7,0 sebanyak 10 ml + 10 ml larutan substrat + 6 ml larutan NaCl 0,9% + 6 ml aquadest. Dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer. Goyang hingga tercampur rata.
+
+
+
3. Masukkan 10 ml HCl 0,05 N ke dalam masing-masing tabung reaksi yang telah di beri label
4. Dipipet 1 ml larutan didalam erlenmeyer dimasukkan ke dalam tabung reaksi 0’, dan dicampur dengan membalikkan tabung beberapa kali dengan ditutup ibu jari.
c 5. Siapkan stopwatch dipipet 1 ml larutan enzim dimasukkan ke dalam erlenmeyer. Dihitung waktu dimulai saat enzim dimasukkan dicampur dengan membalikkan tabung beberapa kali dengan ibu jari.
1 ml 6. Pada menit ke -5 di pipet 1 ml dimasukkan ke dalam tabung reaksi 5’ dicampur dengan membalikkan tabung reaksi dengan ibu jari.
1 ml
7. Lakukan kembali tahap 6 pada menit ke 10’15’20’ 8. Siapkan blanko di tabung reaksi tanpa enzim dan substrat
+
+
Ph NaC 6,5 L 2 dalam masing masing tabung reaksi (tunggu kurang lebih 5 9. Ditambahkan 2 tetes KI-I HCL
menit). Baca absorban larutan pada tabung reaksi dengan menggunakan alat spektrofotometer
+
KII2
E. Bagan Alir Siapkan 5 tabung reaksi bersih dan bejana erlenmeyer
Masukkan 15 ml larutan dapar pH 7,0 + 10 ml larutan “S” + 6 ml larutan NaCl 0,9 % ke dalam erlenmeyer. Goyangkan ad
Masing-masing tabung reaksi diisi 10 ml larutan HCL 0,05 N (diberi tanda 0’,5’,10’,15’, 20’)
Masukkan 15 ml larutan dapar pH 7,0 + 15 ml larutan “S” + 6 ml larutan NaCl 0,9 % + 6 ml aquades ke dalam
Setelah tercampur rata, campuran di erlenmeyer diambil dengan pipet 1 ml, masukkan ke dalam tabung reaksi 0’. Campur ad homogen. Pipet 1 ml enzim, lalu masukkan ke campuran larutan erlenmeyer (nyalakan stopwatch). Kocok ad Pada menit ke-5, ambil larutan dari erlenmeyer lalu dimasukkan ke tabung reaksi 5’. Campur ad homogen dengan cara membalik-balikkan tabung. Lakukan ulang prosedur ini untuk menit ke 10, 15, dan 20 ke dalam tabung reaksi 10, 15, dan 20. Campur ad homogen. Siapkan blanko (tanpa
Tambahkan 2 tetes larutan KI-I2 ke dalam masing-masing tabung. Campur ad homogen, tunggu kurang lebih
Baca absorban tiap larutan dalam tabung reaksi dengan alat spektrofotometer UVVis. Catat hasilnya
F. Hasil Pengamatan
No 1 2 3 4 5
Reagensia
Menit keDapar 15 ml 0 substrat 15 ml 5 NaCl 6 ml 10 Enzim 1 ml 15 Aquadest 6 20 ml
Abs 1,133 1,264 0,587 0,353 0,203
k*Abs 1,1331 1,2496 0,5868 0,3529 0,2030
Persentase -11,56% 48,19% 68,84% 82,08%
Persentase subtrat yang dicerna pada menit t = persentase subtrat semula – persentase substrat yang tersisa pada menit t Jadi, persentase substrat yang dicerna pada menit t = 100% - ATt/ATo x 100% Menit ke-0 100% - (1,133/1,133 x 100%) = 0%
Menit ke-5 100% - (1,264/1,133 x 100%) = -11,56%
Menit ke-10 100% - (0,587/1,133 x 100%) = 48,19%
Menit ke-15 100% - (0,353/1,133 x 100%) = 68,84%
Menit ke-20 100% - (0,203/1,175 x 100%) = 82,08%
Data persentase substrat yang tercerna oleh kelompok lain:
Kelompok 2 No 1 2 3 4 5
Reagensia Dapar 15 ml substrat 15 ml NaCl 6 ml Enzim 3 ml aquadest 4 ml
Menit keAbs 0 1,583
k*Abs 1,5829
5 10
1,077 0,524
1,0770 0,5237
15 20
0,190 0,096
0,1896 0,0964
Menit ke-0 100% - (1,583/1,583 x 100%) = 0%
Menit ke-5 100% - (1,077/1,583 x 100%) = 31,96%
Menit ke-10
Persentase 0% 31,96% 66.90% 88.00% 93,94%
100% - (1,524/1,583 x 100%) = 66,90%
Menit ke-15 100% - (0,190/1,583 x 100%) = 88,00%
Menit ke-20 100% - (0,096/1,583 x 100%) =93,94%
Kelompok 3 No 1 2 3 4 5
Reagensia Menit keAbs 0 1,150 Dapar 15 ml substrat 15 ml Enzim 1 ml aquadest 12 ml
5 10
0,786 0,600
0,7859 0,5997
15 20
0,270 0,576
0,2704 0,5759
Menit ke-0 100% - (1,150/1,150x 100%) = 0%
Menit ke-5 100% - (0,786/1,150x 100%) =31,65%
Menit ke-10 100% - (0,600/1,150x 100%) = 47,83%
Menit ke-15 100% - (0,270/1,150x 100%) = 76,52%
k*Abs 1,1499
Menit ke-20 100% - (0,576/1,150x 100%) = 49,91%
Persentase 0% 31,65% 47,83% 76,52% 49,91%
Kelompok 4 No 1 2 3 4 5
Reagensia Dapar 15 ml substrat 15 ml NaCl 6 ml Enzim 1 ml aquadest 6 ml HgCl 2 tetes
Menit keAbs 0 1,350
k*Abs 1,3499
5 10
1.308 1,530
1,3080 1,5295
15 20
1,581 1,451
1,5809 1,4509
Menit ke-0 100% - (1,350/1,350x 100%) = 0%
Menit ke-5 100% - (1.308/1,350x 100%) = 3,11%
Menit ke-10
Persentase 0% 3,11% -13,33% -17,11% -7,48%
100% - (1,530/1,350x 100%) = -13,33%
Menit ke-15 100% - (1,581/1,350x 100%) = -17,11%
Menit ke-20 100% - (1,451/1,350x 100%) =-7,48%
Kelompok 5 No 1 2 3 4 5
Reagensia Dapar 15 ml substrat 15 ml NaCl 6 ml Enzim 1 ml aquadest 11 ml HgCl 2 tetes
Menit keAbs 0 1,217 5 10
1,553 1,485
1,5535 1,4852
15 20
1,746 1,485
1,7460 1,4852
Menit ke-0 100% - (1,217/1,217x 100%) = 0%
Menit ke-5 100% - (1,553/1,217x 100%) = -27,61%
Menit ke-10 100% - (1,485/1,217x 100%) = -22,02%
Menit ke-15 100% - (1,746/1,217x 100%) = -43,48%
Menit ke-20
k*Abs 1,2169
Persentase _ -27,61% -22,02% -43,48% -22,02
100% - (1,485/1,217x 100%) = -22,02% Kelompok 6 No 1 2 3 4 5
Reagensia Dapar 15 ml substrat 10 ml Enzim 3 ml aquadest 10 ml
Menit keAbs 0 1,436
k*Abs 1,4362
5 10
1,399 1,229
1,3988 1,2294
15 20
1,149 1,087
1,1492 1,0865
Menit ke-0 100% - (1,436/1,436x 100%) = 0%
Menit ke-5 100% - (1,399/1,436x 100%) = 2,58%
Menit ke-10
Persentase 0% 2,58% 14,41% 19,99% 24,30%
100% - (1,229/1,436x 100%) = 14,41%
Menit ke-15 100% - (1,149/1,436x 100%) = 19,99%
Menit ke-20 100% - (1,087/1,436x 100%) = 24,30%
Kelompok 7 No 1 2 3 4 5
Reagensia Dapar 15 ml substrat 10 ml NaCl 6 ml Enzim 1 ml aquadest 11 ml
Menit keAbs 0 1,087 5 10
1,587 0,986
1,5870 0,9860
15 20
0,255 -0,001
0,2554 -0,0006
Menit ke-0 100% - (1,087/1,087x 100%) = 0%
Menit ke-5 100% - (1.587/1,087x 100%) = -46,00%
Menit ke-10 100% - (0.986/1,087x 100%) = 9,29%
k*Abs 1,0873
Menit ke-15 100% - (0,255/1,087x 100%) = 76,54%
Persentase 0% -46,00% 9,29% 76,54% 100,09%
Menit ke-20 100% - (-0,001/1,087x 100%) =100,09%
G. Grafik Pengaruh Konsentrasi dan Modifier terhadap Kinerja Enzim
Pengaruh Konsentrasi Enzim dan Modifier 100% 82.08%
80% 68.84% 60% 48.19% 40% 20% 0% 0.00% Menit 0
Menit 5 -11.56%
Menit 10
Menit 15
Menit 20
-20%
H. Perbandingan Pengaruh Konsentrasi dan Modifier terhadap Kinerja Enzim Tiap Kelompok
120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% Kel 1 -20%
Kel 2
Kel 3
Kel 4
Kel 5
Kel 6
Kel 7
-40% -60% Menit 0
Menit 5
Menit 15
Menit 20
Menit 10
I. Pembahasan Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik. Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk. Pada praktikum ini akan diamati bagaimana pengaruh peningkatan kadar enzim dan midifier pada reaksi enzimatik. Modifier adalah zat yang dapat mempengaruhi kinerja enzim yaitu aktivator dan inhibitor. Aktivator merupakan molekul yang mempermudah ikatan enzim dengan substratnya, sedangkan inhibitor merupakan molekul yang menghambat ikatan enzim dengan substrat. Pada praktikum ini pun digunakan saliva yang didalamnya terdapat enzim amilase yang mempunyai pH optimum 6,5 - 7. Sebagai substrat digunakan larutan amilum solani 2% yang akan bereaksi dengan amilase. Enzim amilase akan menghidrolisis amilum dan akan menghasilkan satuan-satuan molekul maltosa (60-70%) dan sisanya berupa dekstrin. Larutan NaCl 0,9% digunakan sebagai aktivator enzim amilase dalam saliva dan sebagai larutan isotonis dapat menciptakan kondisi fisiologis yang sesuai dengan kondisi mulut. Larutan buffer yang kami gunakan pada praktikum kali ini yaitu pH 7 sebagai pH optimum dari enzim amilase sehingga kinerja enzim akan optimal. Digunakan aquadest sebagai peningkat kadar enzim. Fungsi dari KI-I2 adalah memberikan warna pada zat yang direaksikan sehingga bila berikatan dengan amilum akan menghasilkan warna biru dan apabila berikatan dengan amilum yang telah bereaksi dengan enzim maka akan menghasilkan warna coklat. Fungsi HCl adalah untuk memberikan suasana asam sebagai kondisi fisiologis cairan lambung di dalam tubuh sehingga dapat mengetahui kinerja enzim di dalam tubuh. Sedangkan fungsi HgCl2 adalah sebagai inhibitor non-kompetitif irreversible yang mana ketika berikatan dengan enzim, zat tersebut dapat merusak sisi
aktif enzim yang akan berikatan dengan substrat, sehingga laju kerja terhambat atau bahkan menurun dan enzim berhenti bekerja (rusak). Perubahan warna yang terbentuk pada tabung reaksi begitu signifikan dari warna sebelum ditambahkan indikator warna yaitu larutan KI-I2. Pemberian larutan KI-I2 memberikan warna biru untuk larutan yang mengandung amilum dan akan menghasilkan warna coklat bila berikatan dengan larutan yang mengandung enzim. Secara kasat mata, hal ini menunjukkan bahwa kadar amilum yang terdapat pada masing-masing tabung reaksi berbeda. Namun, pengamatan secara kasat mata ini di buktikan lagi dengan menggunakan spektofotometer UV dengan panjang gelombang 620 nm, sebagai penghitungan kadar amilum yang terkandung di dalam masing-masing larutan uji. Hasil praktikum kelompok 1 menunjukkan bahwa pada praktikum pengujian peningkatan kadar enzim dan modifier pada reaksi enzimatik dengan pH 7 tanpa menggunakan HgCl2 adalah pada menit ke 5, persentase substrat yang tercerna adalah -11,56% Pada menit ke 10, persentase substrat yang tercerna adalah 48,19%. Pada menit ke 15, persentase substrat yang tercerna adalah 68,84% Pada menit ke 20, persentase substrat yang tercerna adalah 82,08%. Hal ini menunjukkan bahwa pada pH 7, data kami cenderung didapatkan % substrat tercerna dengan nilai kenaikan konstan dari menit ke 5’ hingga menit ke 20 yang menjelaskan bahwa substrat yang ada telah tercerna dengan optimal oleh enzim. Pada menit ke 0’ menuju menit ke 5’ terjadi penurunan % substrat yang tercerna, hal ini terjadi karena pada saat proses pemipetan zat ke dalam tabung reaksi menit ke 5’ praktikan tidak cukup teliti. Dari hasil praktikum kelompok yang menggunakan tambahan HgCl2 yaitu kelompok 4 dan kelompok 5. Dari hasil praktikum dapat diketahui bahwa pengguna HgCl2 tidak dapat menunjukkan penurunan kerja enzim yang signifikan. Hal ini ditunjukkan dengan nilai absorbansi pada menit ke-0 sampai menit ke-20 nilai persen substrat tercerna yang didapat tidak menunjukan penurunan konstan. Dan disebabkan keberadaan NaCl yang bertindak sebagai aktivator enzim dan juga kadar NaCl lebih besar daripada HgCl2, kerja NaCl dengan HgCl2 berlawanan menyebabkan HgCl2 tidak dapat menghambat secara maksimal terhadap kinerja enzim. Pada dasarnya HgCl2 tersebut menghambat kerja enzim, namun karena kadar yang terlalu kecil dibandingkan dengan NaCl maka penghambatan itu tidak dapat menunjukkan perbedaan yang signifikan dengan kerja enzim pada kontrol.
J. Kesimpulan Reaksi enzimatik juga dapat dipengaruhi oleh konsentrasi substrat dan modifier. Modifier adalah zat yang dapat mempengaruhi kinerja enzim yaitu aktivator dan inhibitor. Aktivator merupakan molekul yang mempermudah ikatan enzim dengan substratnya, sedangkan inhibitor merupakan molekul yang menghambat ikatan enzim dengan substrat. Adanya inhibitor non-kompetitif irreversible berupa logam berat (HgCl2 ) dapat menurunkan laju reaksi pada enzim dengan cara merusak sisi aktif pada enzim. Tetapi berdasarkan praktikum ini, inhibitor HgCl2 tidak dapat meghambat laju reaksi enzim karena kadar yang terlalu sedikit dibandingkan dengan kadar aktivator NaCl.
K. Saran -
Praktikan hendaknya lebih teliti dalam pencampuran zat sehingga didapatkan hasil yang baik Sebaiknya lakukan pengeringan alat yang digunakan dengan benar
DAFTAR PUSTAKA
Lehninger, A.L., 1997. Dasar-dasar Biokimia Jilid 1. Erlangga. Jakarta. Poedjiadi, A., 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Universitas Indonesia Press. Jakarta. PrijaniPrijanti, Ani Retno. 2000. Penuntun Praktikum Biokima. Jakarta : Widya Medika
PERTANYAAN
1. Secara teori , bagaimana pengaruh peningkatan kadar pada substrat terhadap laju reaksi enzimatik ? =
Dengan konsentrasi enzim yang tetap, maka pertammahan konsentrasi substrat
akan menaikkan kecepatan reaksi/laju reaksi enzimatik. 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 sedikit substrat. Bila konsentrasi substrat diperbesar, makin banyak substrat yang dapat berhubungan dengan enzim pada bagian aktif tersebut dengan demikian, konsentrasi kompleks substrat makin besar dan hal ini menyebabkan makin besarnya kecepatan reaksi. Namun dalam keadaan ini, bertambah besarnya konsentrasi substrat tidak menyebabkan bertambah besarnya konsentrasi kompleks enzim substrat, sehingga jumlah hasi reaksinya pun tidak bertambah besar 2. Bagaimana pengaruh modifier terhadap reaksi ezimatik ? = Modifier adalah zat yang dapat mempengaruhi kinerja enzim yaitu aktivator dan inhibitor. Terbagi menjadi aktivator dan inhibitor. Aktivator merupakan molekul yang mempermudah ikatan enzim dengan substratnya sehingga mengaktifkan kerja enzim, sedangkan inhibitor merupakan molekul yang menghambat ikatan enzim dengan substrat.
