PERCOBAAN VII KINETIKA REAKSI ENZIM

PERCOBAAN VII
KINETIKA REAKSI ENZIM
I.

Tujuan
Dapat memahami kinetika reaksi enzim dan factor-faktor yang
mempengaruhi kondisi optimum suatu enzim

II.

Teori Dasar
Enzim mengkatalisis hampir semua reaksi-reaksi biologis penting. Oleh

karena itu bagi ahli kesehatan pengetahuan mengenai sifat-sifat kimia dan fungsi
enzim sangat diperlukan apabila akan mempergunakannya dalam prosedur
diagnosa. Beberapa cabang ilmu kesehatan telah memperoleh manfaat dari
pemakaian analisis enzim ini, seperti pada penyakit infark miokardial, hepatitis,
kanker prostat, penyakit penyumbat hati. Aktivitas enzim pada beberapa penyakit
mungkin tinggi dan pada beberapa yang lainnya mungkin rendah. Proses uji
enzim juga menjadi semakin penting pada pemeriksaan genetik, karena dapat
dipakai untuk mendeteksi pembawa heterozigot penyakit-penyakit keturunan

seperti fenilketonuria. Telah diketahui dengan jelasbahwa enzim jaringan
didistribusikan dengan cara yang terorganisasi baik; sel bukan hanya meruipakan
“kantong longgar” enzim. Namun hasil dari reaksi enzim dalam satu komponen
jaringan akan mempunyai pengaruh cukup besar pada proses enzim lain pada
komponen yang lainnya dalam jaringan tersebut atau bahkan pada jaringan yang
lainnya sama sekali. Pengetahuan yang lebih mendalam mengenai distribusi
enzim didlaam sel menjadi sangat penting guna pemahaman mekanisme penyakit
beserta terapinya.(Mentgomery,Rex. 1993)
Enzim adalah biokatalis yang diproduksi oleh jaringan hidup dan dapat
meningkatkan laju reaksi yang mungkin terjadi dalam jaringan. Enzim bekerja
dengan urutan yang teratur. Bila reaksi berjalan tanpa adanya enzim, maka reaksi
akan berjalan lambat. Misal CO2 bereaksi dengan H2O membentuk asam
karbonat, sebagian daripadanya pada suatu pH fisiologis akan terionisasi dan

membentuk ion bikarbonat. Disosiasi ini tentunya tidak tergantung pada katalisis
enzim, tapi merupakan sifat struktur asam itu sendiri.
H2O + CO2 ↔ HCO3↔ H+ + HCO3Penguraian asam karbonat tapa melalui katalisis menjadi H 2O dan CO2
tidak terjasi seketika. karena laju reaksi ini dalam kenyataanya sangat lambat,
keseimbangan mungkin tidak akan tercapai dalam 1 jam. Jika diambil contoh air
karbonat lalu ditambahkan enzim anhhidrase kabonat, maka keseimbangan akan

tercapai dalam 1 menit. Sel darah merah dalam tubuh sangat kaya memacu
perubahan CO2menjadi bikarbonat melalui bentuk perantara asam karbonatyang
terdisosiasi. (Mentgomery,Rex. 1993)
Enzim dibagi menjadi enam bagian berdasarkan mekanisme reaksinya, antara
lain:


Oksidoreduktase adalah kelompok enzim yang mengkatalisis reaksi oksidasi
dan reduksi. Contohnya yaitu alkohol dehidrogenase, suatu oksidoreduktase
untuk mengkonversi alkohol menjadi aldehid atau keton.



Transferase adalah kelompok enzim yang mengkatalisis pemindahan gugus
fungsional. Contohnya yaitu aminotransferase, suatu transferase yang
mengkatalisis degradasi asam amino dengan membuang gugus amin.



Hidrolase yaitu kelompok enzim yang mengkatalisis hidrolisis berbagai

ikatan. Contohnya yaitu glukosa-6-fosfatase, suatu hidrolase yang
membuang gugus fosfat dari glukosa-6-fosfat, meninggalkan glukosa dan
asam tetrafosfat.



Liase adalah kelompok enzim yang memotong berbagai ikatan selain
hidrolisis dan oksidasi. Contohnya yaitu piruvat dekarboksilase, suatu liase
yang membuang karbondioksida dari piruvat.



Isomerase adalah kelompok enzim yang mengkatalisis perubahan isomerasi
di dalam molekul tunggal. Contohnya yaitu ribulosa fosfat epimerase, suatu
isomerase yang mengkatalisis interkonversi ribulosa-5-fosfat dan xylulosa5-fosfat.



Ligase adalah kelompok enzim yang menggabungkan dua molekul dengan
ikatan kovalen. Contohnya yaitu heksokinase, suatu ligase yang

mengkatalisis interkonversi glukosa dan ATP dengan glukosa-6-fosfat dan
ADP. (Suryono. 2011)

Kecepatan enzim pengatur didalam sel dapat ditingkatkan atau diturunkan
oleh perubahan konsentrasi substrata tau produk, oleh senyawa enzim yang
mengubah ketersediaan gugus fungsional ditempat aktif atau oleh perubahan
jumlah enzim yang tersedia. Mekanisme pengaturan tergantung pada jalur
metabolic dimana enzim berada dan tujuan pengaturan. (Allan, Collen dan Dawn.
1996)
Kecepatan dan konsentrasi substrat
Kecepatan

semua

enzim

tergantung

pada

konsetrasi

substrat.

Ketergantungan ini dapat mengatur jalur metabolic apabila pasokan substrat bagi
enzim dengan kecepatan terbatas berubah-ubah sesuai dengan kebutuhan akan
jalur yang bersangkutan. Persamaan kinetika enzim memberi suatu cara kuantitatif
untuk menjelaskan enzim dalam kaitannya dengan ketergantungan enzim terhadap
konsentrasi substrat. (Allan, Collen dan Dawn. 1996)
Persamaan Michaelis-Menten
Persamaan Michaelis-Menten menghubungkan kcepatan awal reaksi yang
dikatalisis enzim, V0 dengan konsntrasi substrat, S, dan dua tolak ukur Km dan V
maks. V maks adalah kecepatan reaksi yang diekstapolasikan ke konsentrasi
substrat tak terhingga dan Km adalah konsetrasi substrat sewaktu kecepatan awal
searah dengan separuh V maks. Pada persamaan ini kecepatan reaksi sebanding
dengan konsentrasi komplek enzim substrat. Model ini berlaku bagi reaksi yang
paling sederhana, pengubahan substrat tunggal menjadi produk tunggal. Enzim
dan substrat membentuk sebuah kompleks enzim substrat (ES) dengan konstanta
kecepatan K1. Kompleks terurai dengan konstanta kecepatan K2 atau diubah

menjadi produk dengan kecepatan konstanta K3. Kecepatan reaki sebelum
substrat diubah menjadi produk setara dengan K3 dikali konsentrasi ES. Makin

tinggi konsentrasi substrat makin tinggi konsentrasi ES, dan makin tinggi
kecepatan reaksi. (Allan, Collen dan Dawn. 1996)
Km enzim untuk suatu substrat didefinisikan sebagai konsentrasi substrat
dimana V1 sama dengan separuh Vmakx dikali Km biasanya setara dengan
(K2+K3)/K1 atau kombinasi konstanta kecepatan yang lebih komplek dimana
kecepatan disosiasi muncul dibagian pembilang dan kecepatan pengikatan
dibagian penyebut. (Allan, Collen dan Dawn. 1996)
Persamaan Briggs-Haldone
Persamaan Briggs-Haldonemenyatakan dimana lajureaksi pembentukan
kompleks ES sama dengan laju reaksi penguraian ES menjadi P dan E yang akan
menghasilkan persamaan yang sama untuk hubungan laju reaksi enzim dengan
konsentrasi substrat. (Murrey, Robert K. 2002.)
(Vo=Vmax .[S])/([S]+ Km)

III.

Alat dan Bahan

-

ALAT
Stop watch

-

Tabung reaksi

-

Pengaduk gelas

-

Pipet ukur

-

Pipet tetes

-

Water bath 35 Oc

-

Kertas saring

-

Kuvet

-

Spektrofotometer

-

Corong kaca

-

BAHAN
Larutan TCA 20%

-

Larutan kasein 2 %
(b/v)

-

Larutan dapar fosfat
0,1 M Ph 8,0

-

Larutan NaOH 0,5 N

-

Aquadest

-

Reagen

folin-

ciocalteu
-

V.

Larutahn tripsin

IV.
Prosedur

Hasil Pengamatan dan Perhitungan
Hasil pengamatan :

Tabung

A0

A20

ΔA

ΔT

(A0. A20)

(T20-T0)

V(

∆A
∆T
)

1
V

s=

Vkasein
1
×2
Vtotal
S
)

1

0,010

-0,019

-0,029

20

-1,45×10-3

-689,655

2,85×10-4

3508,771

2

-0,004 -0,015

-0,021

20

-1,05×10-3

-952,381

1,42×10-3

704,225

3

-0,002 -0,028

-0,026

20

-1,3×10-3

-769,231

2,85×10-3

350,877

4

-0,037 -0,026

-0,063

20

-3,15×10-3

-317,46

8,57×10-3

120,918

5

-0,025 -0,020

-0,045

20

-2,25×10-3

-444,444

0,0142

70,42

Hasil Perhitungan :
1. Persamaan Regresi linier

Antara sumbu x (1/s) dan y(1/v)
A = -588,107
b = -0,048
r = -0,279
y = bx+a
y =0
0

= -588,107 x – 0,048

0,048

= -588,107x

x

= 0,048/-588,107
= -8,161×10-5

2. Mencari Vmaks
Vmaks
= 1/b
= 1/-0,048
= -20,833
3. Mencari Km
Km
= a× Vmaks
= -588,107×-20,833
= 12252,033
4. Kurva

VI.

Pembahasan
Pada praktikum kali ini dilakukan praktikum reaksi kinetika enzim. Tujuan

dari praktikum ini yaitu agar dapat memahami kinetika reaksi enzim dan faktor-

faktor yang mempengaruhi kondisi optimum suatu enzim. Pada praktikum
mengenai kinetika reaksi enzim ini pengerjaan dibagi menajadi 2 bagian waktu,
yaitu dengan t=0 dan t=20.
Pada t=0 di masukan tripsin, buffer fosfat , dan TCA 20% pada tabung 1-5
dengan volume yang berbeda. Lalu di inkubasi selama 30 menit lalu di tambahkan
kasein . Begitu pula dengan tabung t=20. Data yang diperoleh yaitu dari tabung
1-5, larutan berwarna putih keruh di bagian atas dan bagian bawah sedikit bening.
Perbedaan dari kedua waktu tersebut yaitu terletak pada pengerjaannya, yaitu pada
t=0 pemberian kasein dilakukan terakhir setelah dimasukkan larutan buffer fosfat,
tripsin serta TCA 20%. Sedangkan pada t=20 kasein dimasukkan diawal sebelum
memasukkan larutan buffer fosfat dan larutan tripsin agar terlihat reaksi awal yang
terjadi pada kasein.
Dalam hal ini tripsin berperan sebagai enzim yang akan dianalisis kinetika
reaksinya yang mempunyai pH 6-8 sedang kasein berperan sebagai substrat yang
akan bereaksi dengan tripsin (enzim). Yang dimana suatu enzim mempunyai
ukuran yang lebih besar daripada substrat. Oleh karena itu tidak seluruh bagian
enzim dapat berhubungan dengan subsrtat. Hubungan antara substrat dengan
enzim hanya terjadi pada bagian atau tempat tertentu saja. Tempat atau bagian
enzim yang mengadakan hubungan atau kontak dengan substrat dinamakan
sebagai bagian aktif (active site). Hubungan hanya mungkin terjadi apabila bagian
aktif mempunyai bentuk atau konformasi lain. (Poedjiadi,2009)
Pada tabung t=0 dan tabung t=20 digunakan larutan buffer fosfat yang
berfungsi agar enzim tripsin tetap pada kondisi optimum yang bekerja secara
maksimal untuk berikatan dengan substratnya, pada praktikum kali ini substrat
yang digunakan yaitu berupa kasein. Disini enzim tripsin akan efektif bekerja
pada pH 7,7-8 sesuai tempat beradanya yaitu di dalam usus. Aktivitas enzim juga
berhubungan dengan keadaan ionik molekul terutama pada bagian proteinnya,
karena rantai polipeptida mengandung kelompok-kelompok yang bisa mengion
sampai sampai tingkat yang tergantung pada pH yang ada. Enzim memiliki titik

isoelektrik, pH pada titik isoelektrik, sebagian patokan, berbeda dengan pH pada
waktu aktivitas maksimal. Jika enzim diberi pada pH yang ekstrim maka akan
terdenaturasi. Kemudian larutan TCA disini digunakan sebagai agen yang dapat
mempresipitasi enzim agar dapat menghentikan reaksi enzimatika, sehingga
enzim menjadi in aktiv dan enzim akan kehilangan fungsi katalitiknya. Kemudian
di inkubasikan pada suhu 35oC karena agar sesuai dengan suhu tubuh. Lalu
didiamkan dalam air es yang berfungsi agar proses presipitasi menjadi lancar dan
menghasilkan endapan. Kemudian disentrifugasi untuk memisahkan supernatan
dan pelletnya. Filtratnya diambil untuk diuji dengan metode Anson.
Metode Anson yaitu adanya penentuan konsentrasi produk yang
dihasilkan dari reaksi tripsin-kasein menggunakan spektrofotometer. Metode
Anson bertujuan untuk supaya jumlah substrat bisa diketahui yang dikatalisis oleh
enzim. Penambahan NaOH pada metode Anson ini untuk menetralkan filtrat TCA
yang bersifat asam dan ditambahkan juga folin ciocalteu yang berfungsi untuk
memberikan warna untuk pembacaan absorbansi pada spektrofotometer.
Kemudian ditetapkan serapannya pada 650 nm, pada serapan tersebut merupan
panjang gelombang maksimum larutan yang diuji. Spektrofotometer merupakan
alat yang digunakan untuk mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya
dengan panjang gelombang tertentu pada suatu objek kaca. Sebagian cahaya akan
diserap dan sebagian lagi dilewatkan. Pada percobaan kinetika reaksi enzim ini
didapat nilai Vmaks = -20,833, dan didapat nilai Km =12252,033 .

VII.


Kesimpulan
Enzim bekerja dengan menurunkan enegi aktivasi tanpa mengubah
keseluruhan perubahan energi bebas reaksi.



Ketika semua enzim berada dalam keadaan ES (jenuh oleh substrat), laju
reaksi mencapai nilai maksimum pada kecepatan absorban per detik.



Beberapa faktor yang mempengaruhi kondisi optimum suatu enzim
diantaranya adalah derajat keasaman (pH), suhu inkubasi, dan ada
tidaknya inhibitor.



VIII.

V maksimum didapat sebesar -20,833, dan didapat nilai Km 12252,033 .

Daftar Pustaka
Allan, Collen dan Dawn. 1996. Biokimia Kedokteran Dasar. Jakarta: EGC
Montgomery, rex, dkk. 1993. Biokimia. Gadjah Mada University Press :

Yogyakarta
Murrey, Robert K. 2002. Biokimia, Jakarta : Harper Ecg
Poedjiadi, anna dan Suprianti, Titin. 2009. Dasar-Dasar Biokimia.
Universitas
Saryono. 2011. Biokimia Enzim. Yogyakarta: Nuha Medika,