laporan e3
DESCRIPTION
pengaruh aktivatorTRANSCRIPT
-
LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA
Nama Percobaan : E 3. Pengaruh Aktivator dan Inhibitor pada Reaksi Enzimatik
Hari / Tanggal Percobaan : Rabu, 5 November 2014
Kelompok : D (Golongan P)
Nama Mahasiswa : 1. Suwandi Wonowijaya (2443013128)
2. Yetik Oktavia (2443013298)
3. Inka Arum (2443013092)
4. Yuni tungga (2443013306)
5. Andarvina (2443013104)
I. Tujuan Percobaan
Mengetahui dan memahami pengaruh penambahan aktivator dan inhibitor terhadap reaksi
enzimatik pada umumnya, khususnya terhadap reaksi enzimatik amilase dan pati.
II. Dasar Teori
Beberapa reaksi kimia dalam tubuh makhluk hidup terjadi sangat cepat. Hal ini terjadi
karena adanya suatu zat yang membantu proses tersebut. Bila zat ini tidak ada, maka proses-
proses tersebut berjalan lambat atau bahkan tidak berlangsung sama sekali. Zat tersebut
dikenal dengan nama fermen atau enzim (Janice, 2003).
Di dalam tubuh makhluk hidup, berbagai enzim dibentuk dalam keadaan tidak aktif dan
diberi nama zimogen. Untuk mengaktifkannya harus dibantu oleh suatu aktivator sehingga
fungsional. sebagai contoh, pada sistem pencernaan, tripsinogen harus diaktifkan terlebih
dahulu oleh enterokinase (suatu aktivator yang dihasilkan oleh dinding usus halus) manjadi
tripsin yang kemudian dapat melakukan pemecahan protein (Janice, 2003).
Enzim adalah protein yang pada hakekatnya mengkatalisis semua reaksi biokimia. Enzim
ini berubah menjadi sangat khas, seperti misalnya terhadap jenis reaksi yang dikatalisisnya
dan bahkan tempat pada substrat khusus dimana enzim itu dapat berfungsi. Enzim memulai
kegiatan dengan membentuk suatu kompleks dengan substratnya. Kompleks enzima-substrat
dapat digabung menjadi satu oleh tarikan van der Waals dan tarikan elektrostatik oleh ikatan
hidrogen, atau yang kurang umum oleh pembentukan ikatan kovalen. Kompleks terbentuk
pada sisi aktif dari enzim. Tempat ini juga merupakan daerah enzim yang memacu reaksi
-
yang khas. Sisi aktif itu harus memiliki atom dan konfigurasi yang tepat, baik untuk mengikat
maupun untuk mengkatalisis (Pine, dkk., 1988).
Enzim, seperti protein lain, mempunyai berat molekul yang berkisar dari kira-kira 12.000
sampai lebih dari 1 juta. Oleh karena itu, enzim berukuran amat besar dibandingkan dengan
substrat atau gugus fungsional targetnya. Beberapa enzim hanya terdiri dari polipeptida dan
tidak mengandung gugus kimiawi selain residu asam amino. Akan tetapi enzim lain
memerlukan tambahan komponen kimia bagi aktivitasnya komponen ini disebut kofaktor.
Kofaktor mungkin suatu molekul anorganik seperti ion Fe2+, Mn2+ atau Zn2+ atau mungkin
juga suatu molekul anorganik kompleks yang disebut koenzim. Beberapa enzim
membutuhkan baik koenzim maupun satu atau lebih ion logam bagi aktivitasnya. Pada
beberapa enzim, koenzim atau ion logam hanya terikat secara lemah atau dalam waktu
sementara pada protein, tetapi pada enzim lain senyawa ini terikat kuat, atau terikat secara
permanen yang dalam hal ini disebut gugus prostetik. Enzim yang strukturnya sempurna dan
aktif mengkatalisis, bersama-sama dengan koenzim atau gugus logamnya disebut holoenzim.
Koenzim dan ion logam bersifat stabil sewaktu pemanasan, sedangkan bagian protein enzim
akan terdenaturasi oleh pemanasan (Lehninger, 1997).
Untuk dapat bekerja terhadap suatu zat atau substrat harus ada hubungannya atau kontak
antara enzim dengan substratnya suatu enzim mempunyai ukuran lebih besar daripada
substratnya. Oleh karena itu tidak seluruh bagian enzim dapat berhubungan dengan substrat.
Hubungan antara substrat dengan enzim hanya terjadi pada bagian tertentu saja. Tempat atau
bagian enzim yang mengadakan hubungan atau kontak dengan substrat dinamai bagian aktif
(active site). Hubungan hanya mungkin terjadi apabila bagian aktif mempunyai ruang yang
tepat dapat menampung substrat. Hubungan atau kontak antara enzim dengan substrat
menyebabkan terjadinya kompleks enzimsubstrat, kompleks ini merupakan kompleks yang
aktif, yang bersifat sementara dan akan terurai lagi apabila reaksi yang diinginkan telah
terjadi (Poedjiadi, 1994).
Faktor faktor yang mempengaruhi kerja enzim (Modul enzim, 2014):
Selain pH dan Suhu, factor yang dapat mempengaruhi Aktivitas Enzim adalah
KOFAKTOR
Dalam banyak kasus, jika sebuah enzim dicampur dengan substratnya pada kondisi yang
layak, hanya ada aktivitas yang rendah. Hal ini disebabkan tidak adanya koenzim atau
-
aktivator. KOENZIM: senyawa organik berat molekul rendah yang secara aktif terlibat dalam
katalisis. Koenzim kerap bertindak sebagai akseptor atau donor gugus kimia spesifik. Sebagai
contoh, NAD merupakan koenzim bagi banyak dehidrogenase. Nama koenzim
dipertahankan untuk kofaktor terlarut di mana istilah gugus prostetik digunakan
untuk koenzim yang melekat dengan kuat pada protein. AKTIVATOR: senyawa kimia
alamiah sederhana dan tidak spesifik seperti halnya koenzim. Aktivator berfungsi
mengaktivasi kompleks enzim-substrat. Beberapa ion logam dikenal sebagai aktivator
serangkaian enzim yang luas; Mg2+
untuk fosfatase alkaline dan kinase.
INHIBITOR
Banyak senyawa bereaksi dengan enzim dengan akibat aktivitas ensimnya berkurang. Sifat
enzim ini digunakan dalam mendesain obat-obatan dan insektisida yang secara selektif
menghambat enzim dalam bakteria penginfeksi atau serangga, tetapi tidak mempengaruhi
hewan atau tumbuhan. Dua jenis penghambatan klasik dikenal: INHIBITOR KOMPETITIF
dan INHIBITOR non-KOMPETITIF (gambar 5).
Gambar 5. Tipe Inhibitor
-
INHIBITOR KOMPETITIF: Inhibitor bereaksi dengan enzim dengan berkompetisi dengan
substrat. Inhibitor kompetitif adalah sebuah struktur kimia yang serupa dengan substrat
alamiah dan cukup spesifik. Ini digambarkan dalam kasus enzim suksinat dehidrogenase,
yang mengkatalisis perubahan suksinat menjadi fumarat. Malonat dan maleat keduanya
bertindak sebagai inhibitor kompetitif bagi enzim ini.
INHIBITOR non-KOMPETITIF: dalam tipe penghambatan non-kompetitif, inhibitor bersama
dengan substrat. Situs perlekatan inhibitor biasanya cukup jauh. Contoh dari inhibitor non-
kompetitif adalah ion logam berat seperti Ag+ dan Cu
2+ dengan gugus SH pada sistein dalam
ensim dan sianida dengan enzim yang menggunakan Fe2+
atau Fe3+
.
-
III. Alat & Bahan
Alat
- Spektrofotometer
- Kuvet
- Stopwatch
- Tabung reaksi
- Pipet volume
- Mikropipet
- Rak tabung reaksi
- Vortex
- Penangas air terkontrol
Bahan
- Larutan ekstrak kasae enzim amilase
- Larutan pati 2,0% (w/v)
- Larutan penyangga 0,04M pH 4; 5; 6,5; 8; dan 10
- Larutan Iodine
- Larutan HCl 0,1N
- Larutan NaCl 1%
- Larutan HgCl2 1%
IV. Cara Kerja
Preparasi larutan kerja iodine
Membuat 100ml larutan kerja iodine
100ml air
1ml
(500mg
iodine/I2 dan
5,0g KI/100ml
air)
aduk ad
homoge
n
-
Preparasi larutan pati 1,0% (w/v)
Membuat 50ml larutan pati 1,0% (w/v)
25ml lar. dapar pH 6,5
25ml lar. pati 2,0%
Preparasi blanko negative
+500l HCl 0,1N
Kemudian vortex
5ml lar. Iodine
Prosedur
1. Tiap kelompok melakukan percobaan pada satu kondisi tertentu sesuai arahan asisten
yaitu:
A. Tanpan penambahan aktivator atau inhibitor (digantikan dengan air suling atau
buffer)
B. Dengan penambahan NaCl 1%
C. Dengan penambahan HgCl 1%
D. Dengan penambahan HgCl 0,5%
aduk ad
homoge
n
-
2. Skema kerja
step 1 siapkan 3 set tabung reaksi, tiap set terdapat 2 tabung, masing- masing
diberi label (set1 Ro & set1 R; set2 Ro & set2 R; set3 Ro & set3 R)
step 2
set1 berisi 5ml larutan pati 1,0%
set2 berisi 5ml HCl 0,1N
set3 berisi 5ml larutan kerja iodine
step 3
pada tabung set1 Ro ditambahkan air suling 1ml
dan tabung set1 R ditambahkan 1ml HgCl2 0,5% diamkan 5 menit pada suhu optimum (suhu ruangan)
step 4
tambahkan 500l air suling pada tabung set1Ro
tambahkan 500l enzim pada tabung set1 R
diamkan 5 menit pada suhu ruangan
step 5
tambahkan 5ml HCl 0,1N pada masing-masing tabung set1 Ro dan Set1 R
kemudian vortex
step 6
ambil 500l pada masing-masing tabun g set1 Ro dan set1 R
masukkan pada tabung set3 yang berisi 5ml lar.iodine
vortex kemudian amati intensitas warna biru dengan spektrofotometer
-
V. Data Hasil Pengamatan
Data hasil pengamatan dari kelompok B,C,dan D
Tanpa
Penambahan NaCl 1,0% HgCl2 0,5% HgCl2 1.0%
R (sampel) - 0,032 0,453 2,921
Ro (blanko) - 3,000 1,237 3,000
AE - 98,9 63,4 2,6
Perhitungan Aktivitas Enzim
NaCl 1,0% : AE= D x (Ro-R) x F = 1 x (3,000-0,032) x 100 = 98,9
Ro 3,000
HgCl2 0,5%: AE= D x (Ro-R) x F = 1 x (1,237-0,453) x 100 = 63,4
Ro 1,237
HgCl2 1.0% : AE= D x (Ro-R) x F = 1 x (3,000-2,921) x 100 = 2,6
Ro 3,000
\
NaCl 1,0% HgCl2 0,5% HgCl2 1,0%
AE 98.9 63.4 2.6
0
20
40
60
80
100
120
Akt
ivit
as E
nzi
m
Grafik Pengaruh aktivator & inhibitor terhadap Aktivitas Enzim
-
Gambar hasil percobaan
Dari Sebelah kiri kelompok A: berisi tanpa penambahan
NaCl 1% maupun HgCl2
Tabung yg kedua kelompok B: berisi lar. dengan
penambahan NaCl 1%
Tabung yang ketiga Kelompok C: berisi lar. dengan
penambahan HgCl2 1%
Tabung yang keempat Kelompok D: berisi lar. Dengan
penambahan HgCl2 0,5%
VI. Pembahasan
Pada percobaan ini, kita akan mengetahui dan memahami pengaruh activator dan
inhibitor terhadap aktivitas enzim. Prinsip percobaan kali ini mirip dengan percobaan E1 dan
E2, hanya saja disini dilakukan percobaan dengan penambahan NaCl dan Penambahan
HgCl2 . dari empat kelompok, kelompok A dengan kondisi tanpa activator/inhibitor,
kelompok B dengan penambahan NaCl 1%, kelompok C dengan penambahan HgCl2 1%, dan
kelompok D dengan penambahan HgCl2 0,5%.
Dari empat percobaan yang dilakukan pada pH dan suhu optimum (pH 6,5; suhu 27oC) di
dapat nilai Aktivitas enzim paling besar terdapat pada kelompok B yaitu sebesar 98, 9,
dimana kelompok B dikondisikan dengan penambahan NaCl 1%. Sedangkan nilai aktivitas
enzim paling kecil tedapat pada kelompok C yaitu 2,6. Dimana kelompok C dikondisikan
dengan penambahan HgCl 1%. Dari percobaan ini bisa disimpulkan bahwa NaCl merupakan
activator (memiliki ion logam Na+) karena dapat meningkatkan aktivitas enzim (Berg et, at
2006), sedangkan HgCl2 merupakan inhibitor yang tergolong inhibitor non-kompetitif karena
termasuk golongan logam-logam berat.
Bahan Diskusi
1. Apakah yang dimaksud dengan activator dan inhibitor dalam reaksi enzimatik?
Jawab: - activator adalah umumnya berupa ion logam yang dapat terikat atau dapat
terlepas dari enzim contoh: K+, Mn+, Mg2+, Na+
-
- Inhibitor adalah senyawa yang bereaksi dengan enzim dan mengakibatkan aktivitas
enzim berkurang contoh logam berat (HgCl2)
2. Apa fungsi larutan NaCl dan HgCl2?
Jawab: - NaCl berfungsi sebagai activator yang dapat meningkatkan aktivitas enzim
- HgCl2 berfungsi sebagai inhibitor non-kompetitif yang dapat menurunkan aktivitas
enzim
3. Apakah yang dimaksud dengan inhibitor kompetitif dan inhibitor non-kompetitif?
Jawab: - Inhibitor bereaksi dengan enzim dengan berkompetisi dengan substrat.
Inhibitor kompetitif adalah sebuah struktur kimia yang serupa dengan substrat
alamiah dan cukup spesifik. Ini digambarkan dalam kasus enzim suksinat
dehidrogenase, yang mengkatalisis perubahan suksinat menjadi fumarat. Malonat dan
maleat keduanya bertindak sebagai inhibitor kompetitif bagi enzim ini.
- Inhibitor non-kompetitif adalah dalam tipe penghambatan non-kompetitif, inhibitor
bersama dengan substrat. Situs perlekatan inhibitor biasanya cukup jauh. Contoh dari
inhibitor non-kompetitif adalah ion logam berat seperti Ag+ dan Cu
2+ dengan gugus
SH pada sistein dalam ensim dan sianida dengan enzim yang menggunakan Fe2+
atau
Fe3+
.
4. Apakah makna koenzim dan gugus prostetik?
Jawab: - Koensim, yaitu molekul organik yang tahan panas, mudah terdisosiasi dan
dapat dipisahkan dengan cara dialisis. Contoh: NAD dan ATP
- Gugus prostetik, yaitu grup yang terikat pada ensim dan tidak mudah lepas. Contoh:
FAD adalah gugus prostetik yang terikat pada substrat dehidrogenase.
5. Buatlah grafik Lineweaver-Burk dari suatu reaksi enzimatik tanpa inhibitor, yang
mengalami inhibisi kompetititf dan yang mengalami inhibisi non-kompetitif. Jelaskan
grafik tersebut? Jawab:
-
Gambar 6. Efek inhibitor kompetitif pada plot Lineweaver Burke
Gambar 7. Efek inhibitor non kompetitif pada kurva Lineaweaver Burke
VII. Kesimpulan
Aktivitas enzim dapat di pengaruhi dengan adanya penambahan activator maupun
inhibitor
NaCl merupakan activator yang dapat meningkatkan aktivitas enzim
HgCl2 merupakan inhibitor yang dapat menurunkan aktivitas enzim
-
VIII. Daftar Pustaka
Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L, 2006, Biochemistry, 6th ed. HW Freeman Company.
Newyork.
Janice, D.L. 2003. Biologi Tesis. Erlangga. Jakarta.
Lehninger, A.L., 1997, Dasar-dasar Biokimia Jilid 1, Erlangga, Jakarta.
Pine, S.H., Hendrickson, J.B., Cram, D.J., dan Hammond, G.S., 1988, Kimia Organik II,
Penerbit ITB, Bandung.
Poedjiadi, A., 1994, Dasar-dasar Biokimia, UI-Press, Jakarta