Laporan Praktikum Biokimia Enzim dan
LAPORAN PRAKTIKUM
BIOKIMIA
ENZIM
Nama
: Nurrufaidah Konita Sari
NIM
: 1410211049
Kelas
: III B
Kel / shift
:2/2
LABORATORIUM KIMIA DASAR
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
JURUSAN PENDIDIKAN MIPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JEMBER
2015
BAB I
PENDAHULUAN
1. 1
Tujuan
1. Memahami pengaruh suhu, pH,, konsentrasi enzim, dan konsentrasi substrat terhadap
aktivitas enzim
1. 2
Dasar Teori
Enzim merupakan biokatalis. Enzim meningkatkan kecepatan reaksi dengan cara
menyediakan jalur reaksi alternatif yang memerlukan sedikit energi. Enzim adalah protein
yang diproduksi dari sel hidup dan digunakan oleh sel-sel untuk mengkatalisis reaksi
kimia yang spesifik. Enzim memiliki tenaga katalitik yang luar biasa dan biasanya lebih
besar dari katalisator sintetik. Spesifitas enzim sangat tinggi terhadap substratnya. Tanpa
pembentukan produk samping enzim merupakan unit fungsional untuk metabolisme
dalam sel, bekerja menurut urutan yang teratur. Sistem enzim terkoordinasi dengan baik
menghasilkan suatu hubungan yang harmonis diantara sejumlah aktivitas metabolic yang
berbeda.
Jika tidak ada enzim, atau aktivitas enzim terganggu maka reaksi metabolisme sel
akan terhambat hingga pertumbuhan sel juga terganggu. Berdasarkan penelitianpenelitian selanjutnya, diperoleh kesimpulan bahwa enzim adalah suatu protein, enzim
ada yang hanya terdiri atas suatu protein saja. Ada pula enzim yang terdiri atas bagian
protein dan struktur tambahan yang tersusun dari bahan nonprotein. Bagian yang berupa
protein disebut Apoenzim yang umumnya besifat termolabil atau tidak tahan panas.
Struktur tambahan berbahan nonprotein berfungsi untuk meningkatkan kemampuan
enzim berikatan dengan substrat, struktur tersebut dikenal dengan sebutan Kofaktor.
Terdapat dua tipe kofaktor, yaitu koezim jika kofaktor tersebut merupakan senyawa
organik nonprotein yang terikat secara nonkovalen dengan sisi aktif enzim, contohnya
vitamin. Kedua, yaitu gugus prostetik jika penyusun kofaktornya merupakan senyawa
anorganik seperti logam dan terikat secara kovalen dengan sisi akif enzim. Contoh gigus
prostetik adalah gugus Fe pada hemoglobin dan Mg pada klorofil.
ENZIM
(Holoenzim)
Protein
Ko-faktor
(Apoenzim)
Molekul organik
(koenzim)
Contoh : vitamin, FAD
Molekul nonorganik
(ion logam)
Contoh : Fe, Mg
Cara kerja enzim
Sifat-sifat enzim sebagai katalis, yaitu :
1. Terlibat dalam jalannya reaksi, namun jumlahnya tidak berubah.
2. Mempercepat laju reaksi, namun tidak mengubah komposisi produk.
3. Menurunkan energi aktivasi.
4. Hanya dapat mengkatalisis reaksi tertentu.
5. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit.
6. Dapat dihambat zat tertentu.
7. Dapat bekerja dalam reaksi bolak-balik.
Enzim bekerja secara spesifik, artinya enzim mempunyai fungsi yang khusus. Untuk
perubahan zat tertentu, diperlukan enzim tertentu. Jika enzimnya berbeda, hasil akhirnya
bebeda pula. Contohnya pada pemecahan rafinosa (suatu trisakarida) yang dilakukan oleh
enzim sukrase, akan terurai menjadi melibiosa dan fruktosa. Akan tetapi, apabila
dilakukan oleh enzim emulsion, refinosa akan terurai menjadi sukrosa dan galaktosa.
Cara kerja enzim ada dua macam, yaitu dengan model kunci gembok dan kecocokan
terinduksi.
a. Kunci gembok (lock and key)
Enzim dimisalkan sebagai gembok karena memiliki sebuah bagian kecil yang dapat
berikatan dengan substrat. Bagian tersebut disebut sisi aktif, substrat dimisalkan
sebagai kunci karena dapat berikatan dengan sisi aktif enzim (gembok).
b. Kecocokan terinduksi (induced fit)
Pada model ini, penempelan substrat pada sisi aktif enzim akan menginduksi
perubahan bentuk sisi aktif menjadi sesuai dengan bentuk substrat.
Pada awalnya semua enzim dianggap protein, namun penelitian terakhir menunjukkan
bahwa ribosom juga bertindak sebagai biokatalis. Ribosom adalah molekul asam
ribonukleat (RNA) yang mengkatalisis reaksi pada ikatan fosfodester dari RNA lainnya.
Enzim diklasifikasikan ke dalam 6 kelas berdasarkan jenis reaksi yang dikatalisis, yaitu
sebagai berikut :
1. Oksidoreduktase, merupakan enzim yang mengkatalisis perpindahan atom hidrogem
atau oksigen atau elektron. Contoh : Dehidrogenase, Oksigenase, Peroksidase, dll.
2. Transfase, merupakan enzim yang mengkatalisis perpindahan gugus fungsi tertentu
dari satu molekul ke molekul lainnya. Contoh : Transkarboksilase, Transaminase,
Transmetilase, dll.
3. Hidrolase. Merupakan enzim yang mengkatalis reaksi hidrolisis, dimana pemutusan
ikatan melibatkan penambahan molekul air. Contoh : Esterase, Fosfatase, Peptidase,
dll.
4. Lipase, merupakan enzim yang mengkatalis reaksi (selain hidrolisis) dimana gugus
(seperti H2O, CO2, dan NH3) dihilangkan atau membentuk ikatan rangkap atau
ditambahkan ke ikatan rangkap. Contoh : Dekarboksilase, Dehisdratase, Deaminase,
dll.
5. Isomerase, merupakan enzim yang mengkatalis bebrapa tipe reaksi yang terjadi dalam
proses penataan intramolekul. Contoh : Mutase, Epimerase, dl.
6. Ligase, merupakan enzim yang mengkatalisis pembentukan ikatan antara dua molekul
substrat. Contoh : Sintetase, Karboksilase, dll.
Enzim tak hanya ditemukan dalam sel-sel manusia dan hewan, namun sel-sel
tumbuhan juga memiliki enzim sebagai salah satu komponen metabolismenya. Enzim
katalase merupakan salah satu enzim yang terdapat pada tumbuhan. Enzim diproduksi
oleh peroksisom dan aktif dalam melakukan reaksi oksidatif bahan-bahan yang dianggap
toksik oleh tanaman, seperti hidrogen peroksida (H2O2). Enzim katalase termasuk ke
dalam golongan desmolase, yaitu enzim yang dapat memecahkan ikatan C-C atau C-N
pada substrat yang diikatnya.
Seperti molekul protein lainnya sifat biologis enzim sangat dipengaruhi oleh berbagai
faktor fisiko kimia. Enzim bekerja pada kondisi tertentu yang rerlatif ketat. Faktor-faktor
yang mempengaruhi kerj enzim antara lain suhu, pH, oksidasi oleh udara atau senyawa
lain, penyinaran ultraviolet, sinar x, α, β, dan γ. Di samping itu, kecepatan reaksi
enzimatik dipengaruhi pula oleh konsentrasi enzim maupun substratnya.
Berikut ini faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim, sebagai berikut :
1.
Temperatur (suhu)
Karena enzim tersusun dari protein, enzim sangat peka terhadap temperatur.
Pada suhu yang terlalu tinggi menebabkan denaturasi pada protein. Suhu yang terlalu
rendah menyebabkan terhambatnya kerja enzim. Suhu optimum setiap enzim berbedabeda. Enzim- enzim yang terdapat dalam tubuh umumnya memiliki temperatur
optimum sekitar 30-400C.
Kebanyakan enzim tidak menunjukkan reaksi jika suhu sampai sekitar 0oC,
namun enzim tidak rusak, jika suhu normal kembali, enzim akan aktif kembali. Enzim
tahan pada suhu rendah namun dapat rusak jika suhu di atas 40oC. Jadi dapat dikatakan
bahwa :
a. Semakin tinggi suhu, maka energi kinetik substrat dan enzim meningkat, sehingga
mempermudah keduanya saling berikatan.
b. Aktivitas enzim meningkat pada suhu optimum sampai suatu suhu maksimum
(sekitar 40oC).
c. Suhu yang terlalu tinggi (>40oC) menyebabkan enzim tidak bekerja karena struktur
enzim rusak akibat mengalami denaturasi protein. Enzim yang mengalami
denaturasi tidak dapat digunakan kembali.
d. Suhu yang terlalu rendah (40oC) menyebabkan enzim tidak bekerja karena struktur enzim rusak akibat
mengalami denaturasi protein. Enzim yang mengalami denaturasi tidak dapat
digunakan kembali. Suhu yang terlalu rendah (
BIOKIMIA
ENZIM
Nama
: Nurrufaidah Konita Sari
NIM
: 1410211049
Kelas
: III B
Kel / shift
:2/2
LABORATORIUM KIMIA DASAR
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
JURUSAN PENDIDIKAN MIPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JEMBER
2015
BAB I
PENDAHULUAN
1. 1
Tujuan
1. Memahami pengaruh suhu, pH,, konsentrasi enzim, dan konsentrasi substrat terhadap
aktivitas enzim
1. 2
Dasar Teori
Enzim merupakan biokatalis. Enzim meningkatkan kecepatan reaksi dengan cara
menyediakan jalur reaksi alternatif yang memerlukan sedikit energi. Enzim adalah protein
yang diproduksi dari sel hidup dan digunakan oleh sel-sel untuk mengkatalisis reaksi
kimia yang spesifik. Enzim memiliki tenaga katalitik yang luar biasa dan biasanya lebih
besar dari katalisator sintetik. Spesifitas enzim sangat tinggi terhadap substratnya. Tanpa
pembentukan produk samping enzim merupakan unit fungsional untuk metabolisme
dalam sel, bekerja menurut urutan yang teratur. Sistem enzim terkoordinasi dengan baik
menghasilkan suatu hubungan yang harmonis diantara sejumlah aktivitas metabolic yang
berbeda.
Jika tidak ada enzim, atau aktivitas enzim terganggu maka reaksi metabolisme sel
akan terhambat hingga pertumbuhan sel juga terganggu. Berdasarkan penelitianpenelitian selanjutnya, diperoleh kesimpulan bahwa enzim adalah suatu protein, enzim
ada yang hanya terdiri atas suatu protein saja. Ada pula enzim yang terdiri atas bagian
protein dan struktur tambahan yang tersusun dari bahan nonprotein. Bagian yang berupa
protein disebut Apoenzim yang umumnya besifat termolabil atau tidak tahan panas.
Struktur tambahan berbahan nonprotein berfungsi untuk meningkatkan kemampuan
enzim berikatan dengan substrat, struktur tersebut dikenal dengan sebutan Kofaktor.
Terdapat dua tipe kofaktor, yaitu koezim jika kofaktor tersebut merupakan senyawa
organik nonprotein yang terikat secara nonkovalen dengan sisi aktif enzim, contohnya
vitamin. Kedua, yaitu gugus prostetik jika penyusun kofaktornya merupakan senyawa
anorganik seperti logam dan terikat secara kovalen dengan sisi akif enzim. Contoh gigus
prostetik adalah gugus Fe pada hemoglobin dan Mg pada klorofil.
ENZIM
(Holoenzim)
Protein
Ko-faktor
(Apoenzim)
Molekul organik
(koenzim)
Contoh : vitamin, FAD
Molekul nonorganik
(ion logam)
Contoh : Fe, Mg
Cara kerja enzim
Sifat-sifat enzim sebagai katalis, yaitu :
1. Terlibat dalam jalannya reaksi, namun jumlahnya tidak berubah.
2. Mempercepat laju reaksi, namun tidak mengubah komposisi produk.
3. Menurunkan energi aktivasi.
4. Hanya dapat mengkatalisis reaksi tertentu.
5. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit.
6. Dapat dihambat zat tertentu.
7. Dapat bekerja dalam reaksi bolak-balik.
Enzim bekerja secara spesifik, artinya enzim mempunyai fungsi yang khusus. Untuk
perubahan zat tertentu, diperlukan enzim tertentu. Jika enzimnya berbeda, hasil akhirnya
bebeda pula. Contohnya pada pemecahan rafinosa (suatu trisakarida) yang dilakukan oleh
enzim sukrase, akan terurai menjadi melibiosa dan fruktosa. Akan tetapi, apabila
dilakukan oleh enzim emulsion, refinosa akan terurai menjadi sukrosa dan galaktosa.
Cara kerja enzim ada dua macam, yaitu dengan model kunci gembok dan kecocokan
terinduksi.
a. Kunci gembok (lock and key)
Enzim dimisalkan sebagai gembok karena memiliki sebuah bagian kecil yang dapat
berikatan dengan substrat. Bagian tersebut disebut sisi aktif, substrat dimisalkan
sebagai kunci karena dapat berikatan dengan sisi aktif enzim (gembok).
b. Kecocokan terinduksi (induced fit)
Pada model ini, penempelan substrat pada sisi aktif enzim akan menginduksi
perubahan bentuk sisi aktif menjadi sesuai dengan bentuk substrat.
Pada awalnya semua enzim dianggap protein, namun penelitian terakhir menunjukkan
bahwa ribosom juga bertindak sebagai biokatalis. Ribosom adalah molekul asam
ribonukleat (RNA) yang mengkatalisis reaksi pada ikatan fosfodester dari RNA lainnya.
Enzim diklasifikasikan ke dalam 6 kelas berdasarkan jenis reaksi yang dikatalisis, yaitu
sebagai berikut :
1. Oksidoreduktase, merupakan enzim yang mengkatalisis perpindahan atom hidrogem
atau oksigen atau elektron. Contoh : Dehidrogenase, Oksigenase, Peroksidase, dll.
2. Transfase, merupakan enzim yang mengkatalisis perpindahan gugus fungsi tertentu
dari satu molekul ke molekul lainnya. Contoh : Transkarboksilase, Transaminase,
Transmetilase, dll.
3. Hidrolase. Merupakan enzim yang mengkatalis reaksi hidrolisis, dimana pemutusan
ikatan melibatkan penambahan molekul air. Contoh : Esterase, Fosfatase, Peptidase,
dll.
4. Lipase, merupakan enzim yang mengkatalis reaksi (selain hidrolisis) dimana gugus
(seperti H2O, CO2, dan NH3) dihilangkan atau membentuk ikatan rangkap atau
ditambahkan ke ikatan rangkap. Contoh : Dekarboksilase, Dehisdratase, Deaminase,
dll.
5. Isomerase, merupakan enzim yang mengkatalis bebrapa tipe reaksi yang terjadi dalam
proses penataan intramolekul. Contoh : Mutase, Epimerase, dl.
6. Ligase, merupakan enzim yang mengkatalisis pembentukan ikatan antara dua molekul
substrat. Contoh : Sintetase, Karboksilase, dll.
Enzim tak hanya ditemukan dalam sel-sel manusia dan hewan, namun sel-sel
tumbuhan juga memiliki enzim sebagai salah satu komponen metabolismenya. Enzim
katalase merupakan salah satu enzim yang terdapat pada tumbuhan. Enzim diproduksi
oleh peroksisom dan aktif dalam melakukan reaksi oksidatif bahan-bahan yang dianggap
toksik oleh tanaman, seperti hidrogen peroksida (H2O2). Enzim katalase termasuk ke
dalam golongan desmolase, yaitu enzim yang dapat memecahkan ikatan C-C atau C-N
pada substrat yang diikatnya.
Seperti molekul protein lainnya sifat biologis enzim sangat dipengaruhi oleh berbagai
faktor fisiko kimia. Enzim bekerja pada kondisi tertentu yang rerlatif ketat. Faktor-faktor
yang mempengaruhi kerj enzim antara lain suhu, pH, oksidasi oleh udara atau senyawa
lain, penyinaran ultraviolet, sinar x, α, β, dan γ. Di samping itu, kecepatan reaksi
enzimatik dipengaruhi pula oleh konsentrasi enzim maupun substratnya.
Berikut ini faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim, sebagai berikut :
1.
Temperatur (suhu)
Karena enzim tersusun dari protein, enzim sangat peka terhadap temperatur.
Pada suhu yang terlalu tinggi menebabkan denaturasi pada protein. Suhu yang terlalu
rendah menyebabkan terhambatnya kerja enzim. Suhu optimum setiap enzim berbedabeda. Enzim- enzim yang terdapat dalam tubuh umumnya memiliki temperatur
optimum sekitar 30-400C.
Kebanyakan enzim tidak menunjukkan reaksi jika suhu sampai sekitar 0oC,
namun enzim tidak rusak, jika suhu normal kembali, enzim akan aktif kembali. Enzim
tahan pada suhu rendah namun dapat rusak jika suhu di atas 40oC. Jadi dapat dikatakan
bahwa :
a. Semakin tinggi suhu, maka energi kinetik substrat dan enzim meningkat, sehingga
mempermudah keduanya saling berikatan.
b. Aktivitas enzim meningkat pada suhu optimum sampai suatu suhu maksimum
(sekitar 40oC).
c. Suhu yang terlalu tinggi (>40oC) menyebabkan enzim tidak bekerja karena struktur
enzim rusak akibat mengalami denaturasi protein. Enzim yang mengalami
denaturasi tidak dapat digunakan kembali.
d. Suhu yang terlalu rendah (40oC) menyebabkan enzim tidak bekerja karena struktur enzim rusak akibat
mengalami denaturasi protein. Enzim yang mengalami denaturasi tidak dapat
digunakan kembali. Suhu yang terlalu rendah (