Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kecepatan Reaksi Enzim

Advertisement


Advertisement
ABSTRAK
Telah dilakukan percobaan dengan judul “Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kecepatan Reaksi Enzim”, yang bertujuan untuk mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi enzim. Prinsip dari percobaan ini adalah Analisa Kualitatif, yaitu dengan mengamati waktu yang diperlukan untuk terjadinya proses penggumpalan pada sampel yang diamati. Hasil dari percobaan ini adalah untuk pengaruh suhu, larutan yang paling cepat menggumpal adalah larutan 5 ml susu + 1 ml larutan papain yang diletakkan pada suhu 37°C, untuk percobaan pengaruh konsentrasi enzim, larutan yang paling cepat menggumpal adalah campuran antara 5 ml susu + 1 ml larutan papain yakni larutan dengan konsentrasi terbanyak. Pada percobaan pengaruh konsentrasi substrat, larutan yang paling cepat menggumpal adalah campuran antara 5 ml + 1 ml larutan papain (larutan dengan jumlah susu terbanyak) dan pada percobaan pengaruh zat antiseptik, larutan yang paling lama menggumpal adalah larutan yang ditambahkan Toluen. Kesimpulan dari percobaan ini adalah suhu, konsentrasi enzim, konsentrasi substrat sangat mempengaruhi kecepatan reaksi enzim.

Enzim


 BAB I
PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang
Enzim adalah substansi dengan dasar protein yang terdapat pada manusia, hewan, maupun tumbuhan. Enzim membantu proses metabolisme didalam  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. 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.
Didalam sel terdapat banyak jenis enzim yang berlainan kekhasannya, artinya suatu enzim hanya menjadi katalisator untuk reaksi tertentu saja. Ada enzim yang dapat mengkatalisa suatu kelompok substrat saja, dan ada pula yang bersifat stereo spesifik karena enzim mengkataliser reaksi- reaksi didalam sistem biologis, maka enzim juga disebut sebagai biokatalisator. Diantara sejumlah enzim yang berpatisi didalam metabolisme terdapat sekelompok khusus yang dikenal sebagai enzim pengatur yang dapat mengenali berbagai isyarat yang dapat diterima. Melalui aktivitasnya sistem enzim terkoordinasi dengan baik menghasilkan suatu hubungan diantara sejumlah aktivitas metabolik yang diperlukan untuk menunjang kehidupan.
Enzim di katakan aktif apabila zat tersebut mempunyai kemampuan untuk  melaksanakan aktivitas katalitiknya. Beberapa enzim mempunyai aktivitas diantaranya spesifik untuk D dan L dan isomer. 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.
Enzim dalam menjalankan aktivitasnya 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 suhu, penambahan enzim, penambahan substrak, pengaruh PH terhadap kecepatan kinerja atau aktivitas  dari enzim tersebut yang sangat berpengaruh terhadap proses-proses yang terjadi didalam tubuh.

1.2  Tujuan percobaan
Adapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan dari reaksi enzim.

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA


Enzim atau fermen (dalam bahasa yunani yaitu en = di dalam dan zyme = ragi) adalah senyawa organik yang tersusun atas protein, dihasilkan oleh sel, dan berperan sebagai biokatalisator dalam reaksi kimia. Enzim adalah biokatalisator organik yang dihasilkan organisme hidup di dalam protoplasma, yang terdiri atas protein atau suatu senyawa yang berikatan dengan protein, berfungsi sebagai senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi  dalam suatu reaksi kimia. Hampir semua enzim merupakan protein. 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 (Wirahadikusuma, 1989).
Enzim adalah protein yang berfungsi sebagai biokatalisator, senyawa yang meningkatkan kecepatan reaksi kimia. Enzim merupakan biokatalisator organik yang dihasilkan organisme hidup di dalam protoplasma, yang terdiri atas protein atau suatu senyawa yang berikatan dengan protein. Enzim disintesis dalam bentuk calon enzim yang tidak aktif, kemudian diaktifkan dalam lingkungan pada kondisi yang tepat. Misalnya, tripsinogen yang disintesis dalam pankreas, diaktifkan dengan memecah salah satu peptidanya untuk membentuk enzim tripsin yang aktif. Bentuk enzim yang tidak aktif ini disebut zymogen (Pujaatmaka, 2007).
            Enzim adalah biomolekul berupa protein berbentuk bulat (globular), yang terdiri atas satu rantai polipeptida atau lebih dari satu rantai polipeptida. Enzim berfungsi sebagai katalis atau senyawa yang dapat mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi. Dengan adanya enzim, molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk. Beberapa enzim memerlukan aktivator dalam reaksi katalisnya. Aktivator adalah senyawa atau ion yang dapat meningkatkan kecepatan reaksi enzimatis. Komponen kimia yang membentuk enzim disebut juga kofaktor. Kofaktor tersebut dapat berupa ion-ion anorganik seperti Zn, Fe, Ca, Mn, Cu, Mg atau dapat pula sebagai molekul organik kompleks yang disebut koenzim (Martoharsono, 1997).
            Inhibitor merupakan suatu zat kimia tertentu yang dapat menghambat aktivitas enzim. Pada umumnya cara kerja inhibitor adalah dengan menyerang sisi aktif enzim sehingga enzim tidak dapat berikatan dengan substrat sehingga fungsi katalitiknya terganggu. Inhibitor terbsgi menjadi dua yaitu kompetitif dan non kompetitif. Pada inihibitor kompetitif, inhibitor dan substrat berkompetisi untuk berikatan dengan enzim. Seringkali inhibitor kompetitif memiliki struktur yang sangat mirip dengan substrat asli enzim. Sedangkan Inhibitor non-kompetitif dapat mengikat enzim pada saat yang sama substrat berikatan dengan enzim. Baik kompleks EI dan EIS tidak aktif. Karena inhibitor tidak dapat dilawan dengan peningkatan konsentrasi substrat, Vmax reaksi berubah. Namun, karena substrat masih dapat mengikat enzim, Km tetaplah sama (Winarno, 1989).
            Enzim tersusun oleh protein, sehingga sangat peka terhadap suhu. Peningkatan suhu menyebabkan energi kinetik pada molekul substrat dan enzim meningkat, sehingga kecepatan reaksi juga meningkat. Namun suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan rusaknya enzim yang disebut denaturasi, sedangkan suhu yang terlalu rendah dapat menghambat kerja enzim. Semua enzim membutuhkan suhu yang cocok agar dapat bekerja dengan baik. Laju reaksi biokimia meningkat seiring kenaikan suhu. Hal ini karena panas meningkatkan energi kinetik dari molekul sehingga menyebabkan jumlah tabrakan diantara molekul-molekul meningkat. Sedangkan dalam kondisi suhu rendah, reaksi menjadi lambat karena hanya terdapat sedikit kontak antara substrat dan enzim. Enzim yang terdenaturasi gagal melaksanakan fungsi normalnya. Dalam tubuh manusia, suhu optimum di mana kebanyakan enzim menjadi sangat aktif berada pada kisaran 35°C sampai 40°C (Poedjiadi, 2007).
            Efisiensi suatu enzim sangat dipengaruhi oleh nilai pH atau derajat keasaman sekitarnya. Ini karena muatan komponen asam amino enzim berubah bersama dengan perubahan nilai pH. Secara umum, kebanyakan enzim tetap stabil dan bekerja baik pada kisaran pH 6 dan 8. Tapi, ada beberapa enzim tertentu yang bekerja dengan baik hanya di lingkungan asam atau basa. Nilai pH yang menguntungkan bagi enzim tertentu sebenarnya tergantung pada sistem biologis tempat enzim tersebut bekerja. Ketika nilai pH menjadi terlalu tinggi atau terlalu rendah, maka struktur dasar enzim dapat mengalami perubahan (Sadikin, 2002).
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat Dan Bahan
            Alat yang digunakandalam pada pratikum ini adalah tabung reaksi beserta raknya dan penjempit,  gelas kimia, penangas air dan pipet tetes.
            Bahan yang digunakan pada pratikum ini adalah susu, larutan papain kasar 4%, es, toleun, kloroform, larutan fenol 5%, sublimat 1%, dan aquadest.
3.2 Konstanta Fisik
Tabel. 3.1 Konstanta fisik dan tinjauan keamanan
No
Bahan
Berat molekul (g/mol)
Titik didih (oC)
Titik leleh (oC)
Keamanan
1.
Toluen
32,14
100
-19
Iritasi
2.
Kloroform
119,38
61
-80,5
Iritasi
3.
Fenol
94,11
182
-63,5
Korosif
4.
Sublimat
60,55
100
-63,5
Iritasi
5.
Aquadest
18
100
0
Aman

3.3 Prosudur Percobaan
         Didalam 4 buah tabung reaksi, masing-masing dimasukkan 5 mL susu. Ke dalam 4 buah tabung reaksi yang lain masing-masing dimasukkan 1 mL larutan papain kasar 4%. Disalah satu pasangan tabung reaksi dimasukkan ke dalam kedalam gelas kimia berisi es. Pasangan kedua dibiarkan pada suhu kamar. Pasangan ketiga dimasukkan dalam penangas air bersuhu 37-80oC, pasangan keempat dimasukkan dalam penangas air bersuhu 75-80 oC. Setelah beberapa menit dibiarkan, dicatat suhu sebenarnya untuk tiap pasangan. Dimasukkan larutan papain ke dalam susu pasangannya, segera dengan hati-hati dicampurkan baik-baik. Dicatat waktu, setiap satu menit selama 5 menit. Apakah susu telah menggumpal? Yang belum menggumpal 5 menit ditunggu sampai ½ jam, sambil memrikasanya setiap beberapa menit.

         Diletakkan sebuah tabung reaksi yang berisi 15 mL susu ke dalam penangas air 37 oC. Diambil 3 buah tabung reaksi dan masing-masing diisi dengan 1,0, 0,5 dan 0,25 mL larutan papain kasar 4%. Pada tabung kedua dan ketiga ditambahkan 0,5 dan 0,75 mL air suling sehingga konsentrasi enzim dalam ketiga tabung mempunyai perbandingan: 1:0,5:0,25. Diletakkan ketiga tabung tersebut dalam penangas air bersuhu 37 oC. Setelah beberapa saat ditambahkan pada masing-masing tabung 5 mL susu hangat tersebut. Dicampurkan isi tabung dan ditentukan waktu yang diperlukan untuk terjadi pengumpalan susu pada masing-masing tabung reaksi.

         Diisi buah tabung reaksi masing-masing dengan 5 ml susu, 4 ml susu ditambahkan 1 ml air, 3 ml susu dan ditambahkan 2 ml air. Diletakkan ketiga tabung tersebut pada penangas air 370C. Ditambahkan pada masing-masing tabung 1 lm larutan papain kasar 4%. Dicatat waktu yang diperlukan untuk terjadi pengumpalan susu pada masing-masing tabung reaksi.

         Disiapkan sebanyak 5 buah tabung reaksi , dengan masing-masing isi 5 ml susu, ditambahkan masing-masing tabung tersebut dengan beberapa tetes toluen, kloroform, larutan fenol 5%, sublimat 1% dan air. Dimasukkan kelima tabung tersebut dalam penangas air 370C. Kemudian ke dalam setiap tabung ditambahkan 2 ml larutan papain kasar 4%. Dicatat! Apakah penggumpalan terjadi dalam keempat tabung pertama dan jika terjadi apakah kecepatannya sama bila dibandingkan dengan tabung ke 5 (control).
BAB IV
DATA HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN


4.1 Data Hasil Pengamatan
      Data Hasil Pengamatan yang diperoleh dari percobaan ini adalah sebagai berikut :
 suhu
Tabel 4.1 Data Hasil Pengamatan Pengaruh Suhu Terhadap Kecepatan Reaksi    

No
Variasi Suhu
Waktu (Menit)
Hasil Pengamatan
1
2
3
4
5
1
5 ml susu + 1 ml larutan Papain
x
x
Ö


Menggumpal pada menit ke-3
( Diletakkan dalam gelas kimia berisi es )
2
5 ml susu + 1 ml larutan Papain 
x
x
Ö


Menggumpal pada menit ke-3
(Diletakkan pada suhu kamar)
3
5 ml susu + 1 ml larutan Papain  ­
x
Ö



Menggumpal pada menit ke-2
(Diletakkan pada suhu 37° - 40°C)

4
5 ml susu + 1 ml larutan Papain  ­­
x
x
x
x
Ö
Menggumpal pada menit ke-5
(Diletakkan pada suhu 70°C)


























4.1.2 Pengaruh Konsentrasi Enzim Terhadap Kecepatan Reaksi Enzim
Kecepatan Reaksi Enzim.
 

No
Variasi Konsentrasi Enzim
Waktu (Menit)
Hasil Pengamatan
1
2
3
4
5
1
5 ml susu + 1 ml larutan Papain
x
Ö



Menggumpal pada menit ke-2
2
5 ml susu + 0, 5 ml larutan Papain  + 0,5 Aquadest  
x
x
Ö


Menggumpal pada menit ke-3
3
5 ml susu + 0,25 ml larutan Papain  + 0,75 Aquadest
x
x
x
Ö

Menggumpal pada menit ke-4

 
Tabel 4.3 Data Hasil Pengamatan Pengaruh Konsentrasi Substrat Terhadap

No
Variasi Substrat
Waktu (Menit)
Hasil Pengamatan
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
5 ml susu + 1 ml larutan papain
x
x
x
x
Ö





Menggumpal pada menit ke-5
2
4 ml susu + 1 ml Aquadest + 1 ml larutan papain
x
x
x
x
x
x
Ö



Menggumpal pada menit ke-7
3
3 ml susu + 2 ml Aquadest + 1 ml larutan papain
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Ö
Menggumpal pada menit ke-10

 
Tabel 4.4 Data Hasil Pengamatan Pengaruh Zat Antiseptik Terhadap Kecepatan

No.
Variasi Zat Antiseptik 
Waktu (Menit)
Hasil Pengamatan
 1
 2
 3
 4
 5
1
5 ml susu + 3 tetes Toluen + 2 ml larutan papain
x
x
x
x
Ö
Menggumpal pada menit ke-5
2
5 ml susu + 3 tetes kloroform  + 2 ml larutan papain
x
x
x
Ö

Menggumpal pada menit ke-4
3
5 ml susu + 3 tetes Fenol  + 2 ml larutan papain
x
x
Ö


Menggumpal pada menit ke-3
4
5 ml susu + 3 tetes Sublimat  + 2 ml larutan papain
x
x
x
Ö

Menggumpal pada menit ke-4
5
5 ml susu + 3 tetes Aquadest + 2 ml larutan papain
x
x
x
Ö

Menggumpal pada menit ke-4

4.2 Pembahasan
       Enzim adalah protein yang berfungsi sebagai biokatalisator, yaitu senyawa yang meningkatkan kecepatan reaksi kimia. Enzim katalisator berikatan dengan reaktan yang disebut substrat, mengubah reaktan menjadi produk,lalu melepaskan produk. Selain meningkatkan kecepatan reaksi, enzim dapat mengatur kecepatan reaksi dalam jalur metabolik tubuh. Faktor-faktor penting yang mempengaruhi laju reaksi enzim adalah konsentrasi enzim dan substrat, pH, suhu dan ada tidaknya kofaktor. 
       Percobaan yang pertama yaitu pengaruh suhu terhadap kecepatan reaksi enzim. Percobaan dilakukan dengan 4 tabung reaksi yang masing-masing berisi 5 ml susu dan 1 ml papain. Tabung pertama dimasukkan kedalam gelas kimia berisi es, tabung kedua dibiarkan pada suhu kamar, tabung ketiga ditempatkan pada suhu 37° - 40°C dan tabung keempat ditempatkan pada suhu 70°C dan kemudian dilihat waktu yang diperlukan untuk terbentuk gumpalan pada sampel yang diuji. Hasil dari percobaan ini adalah larutan yang paling cepat menggumpal adalah larutan yang berada didalam tabung yang ditempatkan pada suhu 37° - 40°C. Penggumpalan terjadi pada menit ke-2. Sedangkan larutan yang diletakkan pada suhu 70°C menggumpal pada menit ke-3, larutan yang diletakkan pada suhu es dan pada suhu kamar menggumpal pada menit ke-3. Hal ini menunjukkan bahwa suhu sangat mempengaruhi kecepatan reaksi enzim. Setiap enzim mempunyai suhu optimum, yaitu suhu dimana enzim memiliki aktivitas maksimal. Enzim dalam tubuh manusia mempunyai suhu optimal 37°C. Hasil percobaan menunjukkan bahwa larutan yang paling cepat menggumpal adalah larutan yang diletakkan pad suhu 37°C, karena pada suhu tersebut enzim dapat bekerja optimal. Jika enzim berada dibawah atau diatas suhu optimum, aktivitas enzim akan menurun. Suhu mendekati titik beku tidak merusak enzim, tetapi enzim tidak aktif. Jika suhu dinaikkan, maka aktivitas enzim akan meningkat. Namun, hal ini dapat menyebabkan enzim mengalami denaturasi dan mematikan aktivitas katalisnya.
       Percobaan kedua yaitu mengamati pengaruh konsentrasi enzim terhadap kecepatan reaksi enzim. 5 ml susu + 1 ml larutan papain menggumpal pada menit ke-2, 5 ml susu + 0,5 ml larutan papain + 0,5 ml Aquadest menggumpal pada menit ke-3 dan pada 5 ml susu + 0,25 ml larutan papain + 0,75 ml Aquadest menggumpal pada menit ke-4. Berdasarkan percobaan dapat dikatakan bahwa konsentrasi enzim juga mempengaruhi kecepatan reaksi enzim. Tabung yang berisi 5 ml susu + 1 ml larutan papain menggumpal lebih cepat dibandingkan dengan tabung yang lain. Hal ini dapat disimpulkan bahwa konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi enzim. Jika konsentrasi enzim meningkat, maka reaksi enzimnya juga akan semakin cepat dan begitu juga sebaliknya.
       Percobaan ketiga yaitu mengamati pengaruh konsentrasi substrat terhadap kecepatan reaksi enzim. Tabung yang berisi 5 ml susu + 1 ml larutan papain menggumpal pada menit ke-5, 4 ml susu + 1 ml aquadest + 1 ml larutan papain menggumpal pada menit ke-7 dan pada tabung yang berisi 3 ml susu + 2 ml aquadest + 1 ml larutan papain terjadi pada menit ke-10. Berdasarkan percobaan ini, maka dapat dikatakan bahwa meningkatnya konsentrasi substrat dapat meningkatkan kecepatan reaksi enzim. Pengaruh penambahan konsentrasi substrat pada awalnya adalah pada saat konsentrasi substrat rendah, bagian sisi aktif enzim hanya sedikit yang dapat berikatan (bereaksi) dengan substrat. Bila konsentrasi substrat diperbesar, maka semakin banyak substrat yang dapat berikatan dengan sisi aktif enzim. Dengan demikian, konsentrasi kompleks enzim substrat semakin besar menyebabkan semakin cepatnya kecepatan reaksi, tapi pada saat sampai pada titik konsentrasi tertentu yaitu ketika bagian sisi aktif enzim telah dipenuhi oleh substrat atau jenuh dengan substrat maka kecepatannya akan tetap konstan walaupun konsentrasinya terus ditambah.
       Percobaan terakhir adalah mengamati pengaruh zat antiseptik terhadap kecepatan reaksi enzim. Percobaan dilakukan dengan menambahkan toluen, kloroform, fenol 5%, sublimat 1% dan air kedalam masing-masing tabung yang berisi 5 ml susu + 2 ml larutan papain. Zat antiseptik adalah inhibitor, inhibitor adalah zat yang menghambat kerja enzim dan dapat menurunkan laju reaksi kimia. Inhibitor terdiri dari inhibitor kompetitif dan inhibitor non-kompetitif. Inhibitor kompetitif menghambat kerja enzim dengan cara berikatan pada sisi aktif enzim sehingga substrat tidak dapat berikatan dengan enzim lagi. Inhibitor non-kompetitif menghambat kerja enzim dengan cara berikatan dengan enzim, tetapi bukan pada sisi aktifnya yang mengakibatkan sisi aktif enzim berubah. Berdasarkan percobaan, larutan yang ditambahkan toluen mengalami penggumpalan yang paling lama, ini disebabkan karena toluen (inhibitor) telah berikatan dengan sisi aktif enzim sehingga kerja enzim terhambat dan laju reaksi menurun.
BAB V
PENUTUP


5.1 Kesimpulan
      Kesimpulan yang diperoleh dari percobaan ini adalah sebagai berikut :
1. Enzim akan bekerja dengan optimal pada suhu optimumnya, yakni pada suhu 37°- 40°C
2. Bila suhu terlalu rendah aktivitas enzim akan menurun dan pada suhu yang terlalu tinggi enzim akan terdenaturasi.
3. Konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi enzim.
4. Semakin tinggi konsentrasi substrat, maka laju reaksi enzim juga akan meningkat,
5. Penambahan zat antiseptik dapat menghambat kerja enzim.

5.2 Saran
       Saran yang dapat praktikan berikan pada percobaan ini adalah agar kedepannya larutan serta alat dan bahan di laboratorium lengkap sehingga praktikkan dapat melakukan percobaan dengan cepat.   
DAFTAR PUSTAKA

Martoharsono, Suharsono.1997. Biokimia Jilid 1. UGM-Press : Yogyakarta.
Poedjiadi, Anna. 2007. Dasar-Dasar Biokimia. UI-Press : Jakarta.
Pujaatmaka. 2007. Penuntun Biokimia. Erlangga : Jakarta.
Sadikin. 2002. Pengantar Biokimia. Aksara Baru : Jakarta.
Winarno. 1989. Dasar- Dasar Biokimia. Yayasan Obor : Jakarta.
Wirahadikusuma. 1989. Biokimia. ITB : Bandung.


Subscribe to receive free email updates:

0 Response to "Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kecepatan Reaksi Enzim"

Posting Komentar