PRAKTIKUM BIOKIMIA FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI REAKSI ENZIM

PERATURAN PRAKTIKUM BIOKIMIA

1.    Tata Tertib

1.      Berpakaian dan berlaku sopan

2.      Memakai jas pratikum dan membawa alat-alat keperluan praktek yang sudah ditentukan oleh DPP (tabung reaksi kecil 10, besar 10, pipet, lap bersih, penjepit kayu, dan spatula)

3.      Masuk laboratorium minimal tepat waktunya. Terlambat lebih dari 15 menit tidak diijinkan masuk.

2.     Kehadiran

1.      Bagi  mahasiswa baru, syarat kehadiran 75% dari seluruh acara praktikum.

2.      Bagi  mahasiswa lama, syarat kehadiran 50% dari acara praktikum tertentu

3.      Bagi  mahasiswa yang persentase kehadirannya kurang dari yang persyaratan yang , ditentukan, maka tidak diperkenankan mengikuti ujian.

4.      Bagi  mahasiswa yang berhalangan hadir harus memberikan ijin tertulis.

5.      Tidak diperkenankan mengubah-ubah jadwal praktikum.

3.        Laporan

1.      Laporan resmi diserahkan pada seminggu berikut sebelum praktikum dimulai

2.      Terlambat menyerahkan laporan berarti tidak mempunyai nilai laporan praktek.

3.      Laporan ditulis tangan rapi, singkat, dan padat (kertas boleh ditulis bolak-balik) sesuai yang dipraktekkan.

4.      Format Laporan :

·         Judul pratikum

·         Pendahuluan (uraian latar belakang teori secara ringkas)

·         Tujuan percobaan

·         Bahan dan cara kerja

·         Hasil dan pembahasan

·         Kesimpulan

·         Kepustakaan

IV. Tes Tertulis

Sewaktu-waktu akan diadakan post-test untuk materi yang sudah dipraktekkan. Nilai tes tertulis berpengaruh pada nilai akhir.

V. Penilaian

     Kompenen Penilaian:

·         Kehadiran = 10 %

·         Laporan, tugas, dan tes = 20 %

·         Ujian I (midtes) = 30 %

·         Ujian II (UAS) = 40 %

VI. Ujian

1.      Ujian I dan II dapat bersifat tertuis maupun praktek. Untuk itu, diskusi saat praktikum & penulisan laporan harus diperhatikan.

2.      Syarat untuk mengikuti ujian :

a.       Inventaris wajib dilakukan sebelum praktek dimulai dan dianggap sah bila ak ib waditandatangani oleh DPP atau Asisten maksimal setelah 30 menit berlangsung.

b.      Alat yang hilang, pecah, rusak wajib diganti oleh kelompok yang bersangkutan

c.       Setelah praktikum selesai, buku inventaris dan kunci lemari alat dikembalikan ke ruang DPP

PRAKTIKUM IV

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI REAKSI ENZIM

DASAR TEORI

A.      ENZIM DAN KECEPATAN REAKSI ENZIM

Berbagai ratusan reaksi kimia di dalam sel hidup dapat terjadi dengan cepat pada suhu tubuh normal tanpa perlu pemanasan atau tekanan yang tinggi seperti layaknya reaksi kimia dalam laboratorium. Hal tersebut dapat terjadi karena di dalam sel terdapat berbagai macam enzim. Enzim adalah suatu molekul protein yang memiliki sifat katalitik atau mampu mempercepat suatu reaksi kimia. Sejumlah energi yang disebut energi aktivasi diperlukan agar suatu reaksi kimia dapat berjalan. Enzim dapat menurunkan energi aktivasi yang dapat mempercepat reaksi kimia sehingga untuk memulai terjadinya reaksi tidak memerlukan waktu yang lama atau suhu yang tinggi ataupun tekanan yang tinggi.

Berikut gambar yang membedakan penurunan energi aktivasi dengan adanya enzim.

Enzim dapat melemahkan ikatan kovalen pada substrat atau mengikat substrat dalam posisi sedemikian rupa sehingga substrat dapat segera bereaksi. Enzim merupakan molekul protein sehingga sifat-sifatnya mengikuti sifat-sifat protein. Faktor-faktor yang dapat mengubah struktur protein, maka dapat mengubah aktivitas katalitiknya, yaitu

1.      Tingkat keasaman (pH) larutan

     Struktur protein terdiri dari deretan asam-asam amino yang mempunyai muatan tertentu dan sifat keasaman atau kebasaan yang berbeda-beda pada kondisi pH larutan tertentu. Oleh karena itu, pH larutan termasuk salah satu faktor yang dapat mengubah struktur protein.

2.      Suhu

    Ikatan kimia dalam protein bersifat tidak stabil terutama pada suhu tinggi. Pemaparan suhu tinggi dapat mengakibatkan perubahan struktur protein.

Sebagai molekul protein, molekul enzim berukuran sangat besar apabila dibandingkan dengan senyawa kimia lain. Pada bagian sisi enzim terdapat suatu tempat yang sangat penting untuk melakukan aksinya dalam mempercepat suatu reaksi kimia yang disebut tempat aktif atau sisi aktif. Apabila sisi aktif tersebut terganggu, maka kecepatan reaksi enzimatik akan menurun. Gangguan tersebut dapat disebabkan oleh senyawa yang strukturnya mirip dengan substrat sehingga dapat menempel atau berikatan dengan enzim. Ikatan tersebut menyebabkan penghambatan substrat asli dengan sisi aktif enzim sehingga kecepatan reaksi enzim dapat menurun.

Senyawa yang mirip substrat disebut inhibitor kompetitif karena bersifat kompetittif terhadap substrat aslinya. Berbagai bahan kimia dapat juga merusak struktur enzim, misalnya pelarut organik karena dapat berinteraksi dengan rantai samping asam amino penyusun protein. Reaksi umum enzim adalah sebagai berikut

 

:
.
.
.

·         S: substrat. P: produk. k: konstanta kesetimbangan. E-S: kompleks enzim-substrat.

·         Kecepatan reaksi tergantung pada kecepatan pembentukan kompleks E-S.

     V_E-S = k1 x [E] [S]

  
  V_E-S (kecepatan pembentukan komplek E-S) akan semakin cepat kalau konsentrasi enzim [E] ditingkatkan sehingga kecepatan reaksi juga akan semakin cepat.

Peningkatan konsentrasi substrat [S] akan meningkatkan kecepatan pembentukan kompleks E-S yang pada akhirnya akan meningkatkan aktivitas enzim. Namun apabila selama reaksi tersebut jumlah enzim berada dalam keadaan tetap, maka penambahan jumlah substrat terus menerus akan menyebabkan kecepatan reaksi enzim tidak lagi bertambah melainkan tetap. Hal tersebut disebabkan karena enzim telah jenuh oleh substrat. Semua tempat aktif enzim telah diduduki oleh substrat.

B. PENGARUH KECEPATAN REAKSI ENZIM PEPSIN TERHADAP SUBSTRAT PROTEIN SUSU SAPI

Kecepatan reaksi enzimatik dapat ditetapkan dengan tiga macam cara, yaitu:

1.      Menentukan jumlah produk yang terbentuk

2.      Menentukan jumlah substrat yang bereaksi atau substrat yang tersisa

3.      Menentukan enzim yang ikut bereaksi

Metode yang digunakan untuk menentukan jumlah substrat/produk/koenzim ditentukan oleh struktur kimia senyawa yang bersangkutan. Pada umumnya, metode yang digunakan adalah spektrofotometri, baik visible maupun UV.

Pepsin adalah suatu protease, yaitu protein yang memecah protein menjadi peptide. Pepsin banyak terdapat pada lambung dan disekresi oleh sel parietal lambung. Enzim ini dapat bekerja optimum di lingkungan asam pada konsentrasi HCl 0,1 N. Salah satu protein dengan substrat pepsin adalah protein susu (kasein). Pemberian pepsin pada kasein akan menyebabkan struktur kimia kasein akan terganggu dan berubah menjadi parakasein. Perubahan struktur kasein menyebabkan berkurangnya kelarutan protein tersebut dalam air akibat terjadinya proses penggumpalan. Dalam pencernaan manusia, penggumpalan seperti ini bertujuan agar parakasein dapat lebih lama berada di lambung sehingga proses pencernaan oleh enzim-enzim lain di lambung lebih sempurna.

Proses mulainya penggumpalan susu tersebut pada praktikum ini digunakan sebagai titik pengamatan terbentuknya produk. Dengan asumsi jumlah produk yang terbentuk pada tiap reaksi, maka apabila kecepatan (V) adalah jumlah produk (P) yang terbentuk per waktu (t) adalah sama, maka kecepatan reaksi V = 1/t. Untuk mendapatkan kurva hubungan antara konsentrasi enzim/substrat dengan kecepatan reaksi enzim, maka pada akhir praktikum mahasiswa diwajibkan untuk menggambarkan kurva hubungan antara konsterasi enzim [E]/substrat [S] dengan kecepatan reaski enzim (V).

ALAT DAN BAHAN

A.      ALAT

§  Tabung reaksi

§  Gelas ukur

§  Penangas air

§  Indikator Universal

B.       BAHAN

§  Susu sapi

§  Larutan enzim

0,5% ; 0,2% ; 0,1% ; 0,05%

§  NaCl

§  HCl

§  Akuades

§  Pepsin

§  Kloroform

§  Fenol 5%

§  Sublimat 5%

§  Batu Es

PROSEDUR KERJA

A.      PENGARUH SUHU

1.      Masukkan 5 ml susu masing-masing ke dalam 4 tabung reaksi

2.      Keram semua tabung selama kira-kira 10 menit.

Tabung 1 pada suhu 0⁰C (es),

Tabung 2 pada suhu kamar,

Tabung 3 pada suhu 37⁰C,

Tabung 4 pada suhu 80⁰C.

3.      Masukkan 1 ml larutan enzim 0,5% kedalam masing-masing tabung

4.      Campurkan baik-baik dan catat waktu pencampuran

5.     Keram kembali pada suhu semula sambil diamati berapa lama waktu yang dibutuhkan sampai campuran tersebut menggumpal

B.       PENGARUH pH

1.      Sediakan 3 buah tabung reaksi yang mengandung larutan sebagai berikut:

No	NaOH (ml)	HCl (ml)	Air (ml)	Pepsin 1% (ml)
1	-	-	5,0	5,0
2	1,2	-	3,8	5,0
3	-	1,2	3,8	5,0

2.      Tambahkan ke dalam setiap tabung 1,2, dan 3 NaOH/HCl, air, dan pepsin seperti dalam tabel diatas, kemudian cek pH akhir dan lakukan pencatatan.

3.      Tambahkan susu sebanyak 5 ml, letakkan diatas penangas air 37⁰C

4.      Catat waktu yang diperlukan untuk penggumpalan susu

5.      Berapa pH pepsin yang bekerja paling baik?

C.      PENGARUH KADAR SUBSTRAT

1.      Isilah 3 tabung reaksi masing-masing dengan 5 ml susu, 4 ml susu + 1 ml akuades, 3 ml susu + 2 ml akuades.

2.      Letakkan ketiga tabung pada penangas air 37⁰C selama 10 menit.

3.      Tambahkan ke dalam masing-masing tabung 1 ml larutan enzim 0,2%.

4.      Catat waktu mulai pencampuran. Lanjutkan pengeraman pada 37⁰C sambil diamati berapa lama waktu yang dibutuhkan sampai terjadi penggumpalan susu

D.      PENGARUH KADAR ENZIM

1.      Isilah 3 tabung reaksi masing-masing dengan 5 ml susu lalu letakkan ketiga tabung pada penangas air 37⁰C.

2.      Tambahkan pada tabung 1 sebanyak 1 ml larutan enzim 0,2%, tabung 2 sebanyak 1 ml enzim 0,1%, tabung 3 sebanyak 1 ml enzim 0,05%. Catat waktu mulai pencampuran.

3.      Lanjutkan pengeraman pada 37⁰C sambil diamati berapa lama waktu yang dibutuhkan sampai terjadi penggumpalan susu.

E.       PENGARUH ANTISEPTIK TERHADAP KECEPATAN REAKSI ENZIM

1.      Isilah 4 tabung reaksi masing-masing dengan 5 ml susu lalu letakkan ketiga tabung pada penangas air 37⁰C.

2.      Tambahkan 5 tetes kloroform  pada tabung 1; 5 tetes fenol 1%  pada tabung 2; 5 tetes sublimat 1% pada tabung 3; dan 5 tetes air  pada tabung 4.

3.      Tambahkan 2 ml larutan enzim 0,2% ke masing-masing tabung. Catat waktu mulai pencampuran.

4.      Lanjutkan pengeraman pada 37⁰C sambil diamati berapa lama waktu yang dibutuhkan sampai terjadi penggumpalan susu.

PENGAMATAN HASIL

Isilah tabel dibawah ini:

Substrat
Enzim

A.      Pengaruh Suhu

Campuran susu + enzim pada suhu:	Waktu mulai menggumpal (menit)
00C
Kamar ( ........0C)
370C
800C

B.       Pengaruh pH

pH	Waktu mulai menggumpal (menit)

C.       Pengaruh Kadar Substrat

Substrat Susu	Waktu mulai menggumpal (menit)
5 ml susu
4 ml susu + 1 ml akuades
3 ml susu + 2 ml akuades

D.      Pengaruh Kadar Enzim

Konsentrasi Enzim	Waktu mulai menggumpal (menit)
0,2 %
0,1 %
0,05 %

E.       Pengaruh Zat Antiseptik

Zat Kimia Lain	Waktu mulai menggumpal (menit)
Kloroform
Fenol 5%
Sublimat 5%
Air

ANALISIS DATA

A.      Pengaruh Suhu

Buatlah grafik antara suhu dengan produk per menit (1/t)

Berapa suhu ketika kecepatan reaksi enzim paling maksimal (suhu optimum enzim)?

B.       Pengaruh pH

Buatlah grafik antara pH dengan produk per menit (1/t) dan terangkan artinya.

C.       Pengaruh Kadar Enzim

Buatlah grafik antara konsentrasi enzim dengan produk per menit (1/t) dan terangkan artinya.

D.      Pengaruh Kadar Substrat

Buatlah grafik antara konsentrasi enzim dengan produk per menit (1/t) dan terangkan artinya.

E.       Pengaruh Zat Antiseptik

Bandingkan kecepatan penggumpalan suhu diantara keempat tabung. Tentukan zat antiseptik mana yang menghambat kecepatan reaksi enzim.

Mengapa kecepatan reaksi enzim bisa menurun?

Apa mekanisme yang mungkin bisa menjadi penyebabnya?