PERCOBAAN 2 UJI AKTIVITAS SUKSINAT DEHIDROGENASE
I.
TUJUAN
II.
Menentukan aktivasi enzim suksinat dehidrogenasi pada berbagai tabung dengan campuran yang berbeda. Menentukan perubahan warna yang terjadi bpada berbagai tabung dengan campuran yang berbeda
TEORI DASAR
Enzim merupakan biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik. Substrat yang merupakan molekul awal akan dipercepat perubahannya menjadi produk. Produk yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi atau zat, yang disebut promoter. Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang ditentukan oleh hormon sebagai promoter. Berdasarkan fungsinya enzim diklasifikasikan menjadi enam, diantaranya : a. Oksidoreduktase Merupakan enzim yang mengkatalisis reaksi oksidasi dan reduksi, merupakan pemindahan electron, hydrogen atau oksigen. Enzim yang merupakan kelompok ini, yaitu : 1. Dehidrogenase Enizim yang bekerja pada reaksi – reaksi dehidrogenasi, yaitu reaksi – reaksi pengambilan atom hidrogen dari suatu senyawa. Hidrogen yang dilepas diterima oleh senyawa lain yang biasa disebut akseptor. Contohnya Reaksi pembentukan aldehid dari alkohol.
2. Oksidase sebagai katalis pada reaksi pengambilan hydrogen dari suatu substrat.. Dalam reaksi ini yang bertindak selaku akseptor hidrogen ialah oksigen. Contohnya : 1.
Xantinoksidase, enzim yang bekerja sebagai katalis pada reaksi
oksidasi xanttin menjadi asam urat. 2.
Enzim amino oksidase yang bekerja sebagai katalis pada reaksi
oksidasi asam-asam amino. Glisinoksidase, enzim pada reaksi oksidasi glisin menjadi asam glioksilat. 3. Peroksidase Berfungsi membantu mengoksidasi senyawa fenolat, sedangkan oksigen yang dipergunakan diambil dari H2O2. 4. Reduktase , Katalase, Oksigenase, dan Hidroksilase. b. Transferase Enzim ini berfungsi Untuk memindahkan gugus fungsional antara donor dan aseptor yang merupakan enzim kelompok ini yaitu transaldolase dan transketilase , asil, metil, glukosil dan fosforiltransferase, kinase, dan fosfomutase. Aminotransferase (transaminase) memindahkan gugus amino dari satu asam amino ke asam α keto penerima menghasilkan pembentukan asam amino baru dan asam keto baru asam keto baru.
c. Hidrolase Menyebabkan reaksi hidrolisis. Secara umum, merupakan enzim yang mengkatalisis pemutusan ikatan secara hidrollitik pada C – C , C – N , C – O dan ikatan lainnya. Enzim yang merupakan kelompok ini yaitu esterase, glikosidase, peptidase, fosfatase, tiolase, fosfolipase , amidase, deaminase, dan ribonuklease. Contohnya : pemutusan ikatan peptida
Gambar Pemutusan ikatan peptida. d. Liase Enzim ini berfungsi untuk mengkatalisis pengambilan atau penambahan gugusan dari suatu molekul tanpa melalui proses hidrolisis. Enzim yang termasuk kelomok ini yaitu dekarboksilase ( memindahkan senyawa CO2 dari asam keto α atau β asam amino. ) , aldolase, hidratase, dehidratase ( memindahkan H20 pada reaksi dehidrasi) , sintase, liase. e. Isomerase Merupakan enzim untuk mengkatalisis perubahan susunan geometris (spasial) suatu molekul. Contoh : reaksi perubahan glukosa menjadi fruktosa, perubahan senyawa L menjadi senyawa D, senyawa cis menjadi senyawa trans, dan lain-lain. Yang merupakan kelompok enzim ini adalah rasemase, Epimarese, isomerase, mutase. f. Ligase Enzim yang digunakan untuk menggabungkan dua molekul dengan ikatan kovalen. Oleh karenanya enzim-enzim tersebut juga dinamakan sintetase. Ikatan yang terbentuk dari penggabungan tersebut adalah ikatan C-O, C-S, CN, atau C-C. yang merupakan enzim ini adalh sintetase dan karboksilase.
Mekanisme kerja enzim adalah konsep aktivasi substrat yang terjadi setelah pembentukan kompleks enzim substrat (ES). Terjadinya aktivasi molekul substrat ini disebabkan oleh adanya afinitas kimiawi substrat yang tinggi terhadap daerah tertentu pada permukaan enzim yang disebut sisi aktif.. Sisi aktif enzim merupakan daerah yang terspesialisasi dari protein dimana enzim berikatan dengan substrat. Sisi aktif dari suatu enzim merupakan suatu celah yang terspesialisasi untuk mengenal substrat khusus dan mengkatalisis transformasi kimia. Hal itu terbentuk dalam struktur tiga dimensi dari asam amino yang berbeda yang memungkinkan atau tidak berdekatan dengan rangkaian primer. Interaksi antara sisi aktif dan substrat terjadi melalui gaya yang sama yang menyeimbangkan struktur protein.. 1) Inhibitor kompetitif
Inhibitor kompetitif merupakan molekul penghambat yang bersaing dengan substrat untuk mendapatkan sisi aktif enzim. Contohnya, : sianida bersaing dengan oksigen untuk mendapatkan hemoglobin dalam rantai respirasi terakhir. Penghambatan inhibitor kompetitif bersifat sementara dan dapat diatasi dengan cara menambah konsentrasi substrat.
2) Inhibitor nonkompetitif
Inhibitor nonkompetitif merupakan molekul penghambat enzim yang bekerja dengan cara melekatkan diri pada luar sisi aktif enzim. Sehingga, bentuk enzim berubah dan sisi aktif enzim tidak dapat berfungsi. Sehingga menyebabkan substrat tidak dapat masuk ke sisi aktif enzim. Contohnya: ion klorida yang berperan dalam aktivitas amilase dalam ludah.
III.
DATA PENGAMATAN
Tabung
A
Reaksi
Pengamatan
0.5 mL metilen biru + 0,5 mL air + 5mL buffer pH 7 sebelum divakum dan diinkubasi
0.5 mL metilen biru + 0,5 mL air + 5mL buffer pH 7 setelah divakum + homogenate dingin dan diinkubasi selama 12 menit.
Tidak terjadi perubahan warna pada larutan.
0.5 mL metilen biru + 0,5 mL Na – suksinat 4 M + 5mL buffer pH 7 sebelum divakum dan diinkubasi
B
0.5 mL metilen biru + 0,5 mL Na – suksinat 4 M + 5mL buffer pH 7 setelah divakum + homogenat dingin dan diinkubasi selama 60 menit.
Larutan berubah menjadi hijau
0.5 mL metilen biru + 0,5 mL Na – suksinat 4 M + 5mL buffer pH 7 sebelum divakum dan diinkubasi
C
0.5 mL metilen biru + 0,5 mL Na – suksinat 4 M + 5mL buffer pH 7 sesudah divakum + homogenate panas dan diinkubasi selama 15 menit
Tidak terjadi perubahan warna pada larutan 0.5 mL metilen biru + 0,5 mL Na – suksinat 4 M + 5mL buffer pH 7+ 0,5 mL Na- malonat sebelum divakum dan diinkubasi
D 0.5 mL metilen biru + 0.5 mL + 0,5 mL Na – suksinat 4 M + 5mL buffer pH 7+ 0,5 mL Na- malonat sesudah divakum + homogenate dan diinkubasi selama 20 menit
Tidak terjadi perubahan warna pada larutan
0.5 mL metilen biru + 0,5 mL Na – suksinat 4 M + 5mL buffer pH 7+ 0,5 mL Na- malonat sebelum divakum dan diinkubasi
E
0.5 mL metilen biru + 0,5 mL Na – suksinat 4 M + 5mL buffer pH 7+ 0,5 mL Na- malonat sesudah divakum + homogenate dingin dan diinkubasi selama
Tidak terjadi perubahan warna pada larutan. 0.5 mL metilen biru + 0,5 mL Na – suksinat 4 M + 5mL buffer pH 7+ 0,5 mL Na- malonat sebelum divakum dan diinkubasi
F
0.5 mL metilen biru + 0,5 mL Na – suksinat 4 M + 5mL buffer pH 7+ 0,5 mL Na- malonat sesudah divakum + homogenate panas dan diinkubasi selama
tidak berubah warna
IV.
PEMBAHASAN Sumber enzim pada percobaan ini berasal dari hati sapi. Sebelumnya hati sapi ini dihomogenasikan yaitu dengan cara larutkan hati sapi dengan larutan sukrosa yang kemudian didinginkan. Hati sapi ini harus dihomogenatkan agar semua enzim yang terdapat dalam hati sapi tersebut dapat terekstrak. selain itu homogenat harus disimpan dalam keadaan dingin karena kalau tidak dalam keadaan dingin maka enzim yang terdapat dalam homogenat tersebut akan rusak. Pada percobaan ini digunakan berbagai reagen diantaranya, a. Metilen biru. Sebagai indikator untuk mendeteksi adanya enzin suksinat yang mengokksidasi suksinat menjadi fumarat. Berikut struktur dari metilen biru
b. Na – suksinat : Sebagai sumbur substrat yang akan bereaksi dengan enzim suksinat. c. Na – Malonat : Sebagai inhibitor dalam sisi aktif enzim. d. Buffer pH 7 : Menjaga pH, karena enzim tersebut stabil pada pH 7. e. Minyak parafin : Mengikat gas hidrogen supaya tidak keluar dari tabung. Pada tabung A dan D tidak terjadi perubahan setelah divakum dan inkubasi selama 12 menit karena pada tabung ini tidak ditambahkan natrium suksinat sebagai sumber suksinat yang nantinya akan teroksidasi menjadi fumarat oleh metilen biru dengan bantuan enzim suksinat dehidrogenase. Sehingga pada tabung ini metilen biru tidak tereduksi. Pada tabung B terjadi perubahan warna larutan dari biru menjadi warna hijau. Hal ini terjadi karena metilen biru mengambil hidrogen yang terdapat pada suksinat sehingga metilen biru ini mengalami reduksi dan suksinat mengalami
oksidasi menjadi fumarat dengan ditandai dengan perubahan warna pada larutan tersebut. Pada tabung C dan E tidak terjadi perubahan warna pada larutan setelah divakum dan diinkubasi, karena homogenat yang merupakan sumber enzim suksinatnya sudah terdenaturasi akibat dilakukan pemanasan. Sehingga suksinat tidak teroksidasi menjadi fumarat. Pada tabung E juga terdapat natrium malonat sebagai inhibitor pada sisi aktif enzim. Pada tabung F tidak terjadi perbahan warna pada larutannya setelah divakum dan diinkubasi, hal ini terjadi karena enzim suksinatnya sudah terdenaturasi atau rusak. Selain itu juga terdapatnya inhibitor yaitu malonat yang mempengaruhi sisi aktif enzim. Setiap tabung pada prosesnya dilakukan pemvakuman. Hal ini dilakukan supaya tidak terdapat oksigen yang akan bereaksi dengan metilen biru. Natrium malonat merupakan inhibitor kompotitif karena inihibitor ini bersaing dengan substar unuk mendapatkan sisi aktif enzim.
V.
KESIMPULAN Tabung B suksinat teroksidasi menjadi fumarat oleh metilen biru . Sedangkan metilen birunya mengalami reduksi. Hal ini ditunjukkan dengan adanya perubahan warna. Untuk Tabung A,C,D,E,F tidak terjadi perubahan warna pada larutannya.aktivitas enzim terjadi di tabung B.
VI.
DAFTAR PUSTAKA
Lehninger, A.L. ( 2008), “principles of Biochemistry”, 5th Ed., Worth publisher, Inc., New York. Hal 191 - 225
Stryer Biochemistry, 4th ed., W. H Freeman & Company, 2007. Hal 302 – 357.
http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/Evy%20Yulianti,%20M .Sc/Enzim4.pdf . diakses 25 febuari 2014.
http://aboealkhair.blogspot.com/2012/03/klasifikasi-enzim-berdasarkanfungsinya.html
LAPORAN METABOLISME DAN INFORMASI GENETIK ( KI-3261 ) PERCOBAAN 2 UJI AKTIVITAS SUKSINAT DEHIDROGENASE
NAMA
: DESI
NIM
: 10511039
HARI/TGL PRAKTIKUM
: Kamis, 20 Febuari 2014
HARI/TGL PENGUMPULAN
: Kamis, 27 Febuari 2014
ASISTEN
: Ira Primasari ( 20512047 )
KELOMPOK / SHIFT
: 4 / Pagi
LABOLATORIUM BIOKIMIA DASAR PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2014
