LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA UMUM: PENGARUH KONSENTRASI SUBSTRAT, pH DAN SUHU TERHADAP AKTIVITAS ENZIM

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Enzim adalah substansi dengan dasar protein yang terdapat pada manusia, hewan, maupun tumbuhan. Enzim membantu proses metabolisme tubuh yang memungkinkan proses kehidupan dapat berjalan. Enzim ini merupakan bagian integral dari proses metabolisme tubuh. Enzim berguna untuk memecah makanan menjadi bagian yang lebih kecil.

Didalam jumlah sangat kecil, enzim dapat mengatur reaksi tertentu sehingga di dalam keadaan normal tidak terjadi penyimpanganpenyimpangan hasil akhir reaksinya. Di dalam sel terdapat banyak jenis enzim yang berlainan kekhasannya. Artinya suatu enzim hanya mampu menjadi katalisator untuk reaksi tertentu saja . Ada enzim yang dapat mengkatalisa suatu kelompok substrat , adapula yang hanya satu substrat saja , dan ada pula yang bersifat stereospesifik. Karena enzim mengkataliser reaksi-reaksi di dalam sistim biologis, maka enzim juga disebut sebagai Biokatalisator.

Dalam menjalankan aktifitasnya ini enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti. Pengaruh aktivator, inhibitor, koenzim dan konsentrasi elektrolit dalam beberapa keadaan, Oleh sebab itu pada percobaan ini akan dilihat sampai sejauh mana pengaruh perubahan suhu, penambahan substrat, dan pengaruh perubahan pH terhadap kinerja atau aktivitas dari enzim.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah dalam percobaan ini adalah :

1.   Bagaimana pengaruh konsentrasi substrat terhadap aktivitas enzim invertase?

2.   Bagaimana pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim invertase?

3.   Bagaimana pengaruh pH terhadap aktivitas enzim invertase ?

C. Tujuan Percobaan

Dari rumusan masalah yang diajukan di atas, maka tujuan dari percobaan ini adalah :

1.   Mengetahui pengaruh konsentrasi substrat terhadap aktivitas enzim invertase

2.   Mengetahui pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim invertase

3.   Mengetahui pengaruh pH terhadap aktivitas enzim invertase

D. Manfaat Percobaan

Manfaat yang diperoleh dari percobaan ini adalah :

1.   Praktikan dapat mengetahui pengaruh konsentrasi substrat terhadap aktivitas enzim invertase.

2.   Praktikan dapat mengetahui pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim invertase

3.   Praktikan dapat mengetahui pengaruh pH terhadap aktivitas enzim invertase

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Enzim merupakan unit fungsional dari metabolisme sel. Bekerja dengan urutan-urutan yang teratur, enzim mengkatalisis ratusan reaksi bertahap yang menguraikan molekul nutrient, reaksi yang menyimpan dan mengubah energi kimiawi dan yang membuat makromolekul sel dari prekursor sederhana. Di antara sejumlah enzim yang berpartisi di dalam metabolisme terdapat sekelompok khusus yang dikenal sebagai enzim pengatur yang dapat mengenali berbagai isyarat metabolik dan mengubah kecepatan katalitiknya sesuai dengan isyarat yang diterima. Melalui aktivitasnya, sistem enzim terkoordinasi dengan baik, menghasilkan suatu hubungan yang harmonis di antara sejumlah aktivitas metabolik yang berbeda, yang diperlukan untuk menunjuang kehidupan (Lehninger, 1982).

Enzim merupakan suatu katalisator dalam reaksi biokimia dan setiap enzim mempunyai kemampuan spesifik untuk merubah molekul tertentu. Menurut Haldare, enzim merupakan larutan koloid atau katalis organik yang dihasilkan mikroorganisme. Sebagai katalisator, enzim hanya meningkatkan kecepatan reaksi dan sangat spesifik untuk reaksi yang dikatalisanya. Enzim adalah bahan kimia yang dihasilkan mikroorganisme untuk meningkatkan kecepatan reaksi menuju keadaan keseimbangan reaksi kimia, sehingga sifat termodinamika sistim tidak berubah (Rismijana et al., 2003).

Enzim dikatakan aktif apabila zat tersebut mempunyai kemampuan untuk melaksanakan aktivitas katalitiknya. Telah dilaporkan oleh Fogarty dan Kelly (1979) bahwa enzim proteolitik bakteri, yeast ataupun fungi mempunyai karakter dan spesifisitas yang berbeda. Karakter enzim proteolitik tersebut ditunjukan dengan pH dan suhu optimum enzim tersebut dalam menghidrolisis substratnya. Selain itu adanya ion logam, asam amino tertentu dan inhibitor enzim akan mempengaruhi aktivitas enzim tersebut (Poernomo et al, 2003).

Beberapa enzim mempunyai aktifitas diantaranya spesifik untuk D dan L isomer ptik . Enzim L- asam amino oksidase hanya pada L- asam amino oksidase tidak bereaksi terhadap isomer D- asam amino . Beberapa enzim memerlukan suatu ko-faktor yang bukan protein dan biasanya agak longgar berikatan dengan enzim. Ko-faktor itu disebut gugus prostetik. Banyak juga enzim yang memerlukan ko-faktor logam seperti Mn++, Fe ++,Mg++, dll. Di dalam proses isolasi kadang-kadang ko-faktor yang berikatan longgar pada enzim terlepas sehingga menyebabkan aktifitas enzim menurun atau bahkan hilang. Bagian protein dari enzim disebut apo-enzim , sedangkan enzim keseluruhannya disebut holoenzim .

Bagian protein ( tak aktif )     +          non  protein                =          holoenzim ( akktif )

     (apoenzim )                                               (gugus protestik )

(Simanjuntak et al, 2003).

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi Enzim Perubahan suhu dan pH mempunyai pengaruh besar terhadap kerja enzim. Kecepatan reaksi enzim juga dipengaruhi oleh konsentrasi enzim dan konsentrasi substrat. Pengruh aktivator, inhibitor, koenzim dan konsentrasi elektrolit dalam beberapa keadaan juga merupakan faktor-faktor yang penting.

1. Pengaruh Suhu.

Suhu rendah yang memdekati titik beku biasanya tidak merusak enzim. Pada suhu dimana enzim masih aktif, kenaikan suhu sebanyak 10OC, menyebabkan keaktifan menjadi 2 kali lebih besar (Q10 = 2). Pada suhu optimum reaksi berlangsung paling cepat. Bila suhu dinaikan terus, maka jumlah enzim yang aktif akan berkurang karena mengalami denaturasi. Enzim didalam tubuh manusia memiliki suhu optimum sekitar 37oC. Enzim organismemikro yang hidup dalam lingkungan dengan suhu tinggi mempunyai suhu optimum yang tinggi. Sebagian besar enzim menjadi tidak aktif pada pemanasan sampai + 60oC. Ini disebabkan karena proses denaturasi enzim. Dalam beberapa keadaan, jika pemanaasan dihentikan dan enzim didinginkan kembali aktivitasnya akan pulih. Hal ini disebabkan oleh karena proses denaturasi masih reversible. pH dan zat-zat pelindung dapat mempengaruhi denaturasi pada pemanasan ini. Hubungan antara aktivitas enzim dan suhu dapat dilihat pada Gambar berikut.

2. Pengaruh pH

Bila aktivitas enzim diukur pada pH yang berlainan, maka sebagian besar enzim didalam tubuh akan menunjukan aktivitas optimum antara pH 5,0 - 9,0, kecuali beberapa enzim misalnya pepsin(pH optimum = 2). Ini disesbabkan oleh :

1. Pada pH rendah atau tingi, enzim akan mengalami denaturasi.

2. Pada pH rendah atau tinggi, enzim maupun substrat dapat mengalami perubahan

muatan listrik dengan akibat perubahan aktivitas enzim. Misalnya suatu reaksi enzim dapat berjalan bila enzim tadi bermuatan negatif (Enz-) dan substratnya bermuatan positif (SH+) :

Enz- + SH+  EnzSH

Pada pH rendah Enz- akan bereaksi dengan H+ menjadi enzim yang tidak bermuatan.Enz- + H+  Enz-H Demikian pula pada pH tinggi, SH+ yang dapat bereaksi dengan Enz-, maka pada pH yang extrem rendah atau tiggikonsentrasi efektif SH+ dan enz akan berkurang, karena itu kecepatan reaksinya juga berkurang. Seperti pada gambar berikut.

3. Pengaruh Konsentrasi Enzim

Kecepatan rekasi enzim (v) berbanding lurus dengan konsentrasi enzim (Enz). Makin besar jumlah enzim makin cepat reaksinya. Lihat pada gambar. Dalam reaksinya Enz akan mengadakan ikatan dengan substrat S dan membentuk kompleks enzim-substrat, Enzs. EnzS ini akan dipecah menjadi hasil reaksi P dan enzim bebas Enz.

Enz + S  EnzS Enz + P

Enz + S  Enz + P

Makin banyak Enz terbentuk, makin cepat reaksi ini berlangsung. Ini terjadi sampai batas tertentu.

 4. Pengaruh Konsentrasi Substrat

Bila konsentrasi substrat (S) bertambah, sedangkan keadaan lainya tetap sama, kecepatan reaksi juga akan meningkat sampai suatu batas maksimum V. Pada titik maksimum ini enzim telah jenuh dengan subtrat. Seperti pada gambar. Pada titik-titik A dan B belum semua enzim bereaksi dengan subtrat, maka pada A dan B penambahan subtrat S akan menyebabkan jumlah EnzS bertambah dan kecepatan reaksi v akan bertambah, sesuai dengan penambahan S. Pada titik C semua enzim telah bereaksi denagn subtrat, sehingga penambahan S tidak akan menambah kecepatan reaksi, karena tidak ada lagi enzim bebas. Pada titik B kecepatan reaksi tepat setengah kecepatan maksimum. Konsentrasi subtrat yang menghasilkan setengah kecepatan maksimum dinamakan harga Km atau konstanta Michaelis.(Indah, 2004).

 UNTUK MENDOWNLOAD FULL LAPORAN INI (file doc.) KLIK DISINI