LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA

“Pengaruh pH Dan Inhibitor Terhadap

Aktivitas Enzim”

DISUSUN OLEH KELOMPOK D1

10060310105 Siti Aminah

10060310106 Irma Yunita Aryani

10060310107 Selly Nurul Ulfah

10060310108 Haniva Humanisya

10060310109 Tara Verina

ASISTEN KELOMPOK:

Adi Supriyadi, S. Farm.

LABORATORIUM FARMASI TERPADU UNIT B

PROGRAM STUDI FARMASI

FAKULTAS MIPA

UNISBA

2011

7

I. Tujuan

Dapat memahami pengaruh pH dan inhibitor terhadap aktivitas enzim.

Dapat melakukan percobaan sesuai Standard Operasional Procedur.

II. Teori Dasar

Aktivitas enzim ternyata dipengaruhi banyak faktor. Faktor-faktor tersebut menentukan efektivitas

kerja suatu enzim. Apabila faktor pendukung tersebut berada pada kondisi yang optimum, maka

kerja enzim juga akan maksimal. Beberapa faktor yang mempengaruhi kerja enzim:

a. Substrat – Enzim mempunyai spesifitas yang tinggi. Apabila substrat cocok dengan enzim maka

kinerja enzim juga akan optimal.

b. pH (keasaman) – Enzim mempunyai kesukaan pada pH tertentu. Ada enzim yang optimal

kerjanya pada kondisi asam, namun ada juga yang optimal pada kondisi basa. Namun kebanyakan

enzim bekerja optimal pada pH netral.

c. Waktu – Waktu kontak/reaksi antara enzim dan substrat menentukan efektivitas kerja enzim.

Semakin lama waktu reaksi maka kerja enzim juga akan semakin optimum.

d. Konsentrasi / jumlah enzim – Konsentrasi enzim berbanding lurus dengan efektivitas kerja enzim.

Semakin tinggi konsentrasi maka kerja enzim akan semakin baik dan cepat.

e. Suhu – Seperti juga pH. Semua enzim mempunyai kisaran suhu optimum untuk kerjanya.

f. Produk Akhir – Reaksi enzimatis selalu melibatkan 2 hal, yaitu substrat dan produk akhir. Dalam

beberapa hal produk akhir ternyata dapat menurunkan produktivitas kerja enzim.

Enzim tripsin memiliki pH optimum yang khas, yaitu pH yang menyebabkan aktivitas maksimal.

Pemberi atau penerima proton yang penting pada sisi katalitik enzim berada dalam tingkat ionisasi

yang diinginkan. pH optimum enzim tidak perlu sama dengan pH lingkungan normalnya, dengan pH

yang mungkin sedikit berada diatas atau dibawah pH optimum. Aktivitas katalitik enzim didalam sel

mungkin diatur sebagian oleh perubahan pada pH medium lingkungan.

7

Aktivitas enzim juga berhubungan dengan keadaan ionik molekul terutama pada bagian proteinnya,

karena rantai polipeptida mengandung kelompok-kelompok yang bisa mengion sampai ke satu

tingkat yang tergantung pada pH yang ada. Seperti halnya yang berlaku pada protein umumnya.

Enzim memiliki titik isoelektrik dengan muatan bebas bersihnya adalah nol. pH pada titik

isoelektrik, sebagian patokan, berbeda dengan pH pada waktu aktivitas maksimal. pH optimal yang

diperlihatkan pada tiap enzim berbeda-beda. Kebanyakan enzim menpunyai pH optimal antara 4-8,

namun pada beberapa enzim yang bekerja baik pada daerah pH yang sempit. Jika enzim diberi pada

pH yang ekstrim maka akan terdenaturasi. Kepekan enzim terhadap perubahan suhu merupakan

salah satu sebab mengapa pengaturan pH tubuh dilakukan dengan sangat cermat.

(Mentgomery,Rex. 1993)

Hampir semua enzim dapat diracuni atau dihambat oleh snyawa kimiawi tertentu. Dari

penelitian mengenai senyawa penghambat enzim, telah diperoleh informasi yang b erguna

mengenai spesifitas substrat enzim, sifat-sifat alamiah gugus fungsional pada sisis aktif, dan

mekanisme aktivitas katalitik. Senyawa penghambat enzim juga amat berguna dalam

menjelaskan lintas metabolik didalam sel. Lebih lanjut, beberapa obat yang bermanffat

didalam dunia kedokteran nampaknya berfungsi karena senyawa ini dapat menghsmbst

enzim-enzim tertentu yang mengganggu kerja sel.

Terdapat 2 jenis utama penghambat enzim yaitu:

1. Enzim yang bekerja secara tidak dapat balik (iireversible). Penghambat ini golongan

yang bereaksi dengan atau merusakkan suatu gugus fungsional pada molekul enzim

yang penting untuk proses katalitiknya. Contohnya adalah diisiprofilflourofosfat

(DFP) yang menghambat enzim asetilkolinesterase.

2. Enzim yang bekerja secara dapat balik (reversible)

Kompetitif : Suatu penghambat kompetitif berlomba dengan substrat untuk

berikatan dengan sisi aktif enzim. Cirinya yaitu penghambatan ini dapat

dibalikkan atau diatasi dengan penambahan konsentrasi substrat.penghambatan

kompetitif biasanya menyerupai substrat normal pada struktur tiga dimensinya.

Karena persamaan ini, penghambatan kompetitif “menipu” enzim untuk

berikatan dengannya. Sebenarnya penghambatan kompetitif ini dapat dianalisa

secara kuatitatif dengan mertode michaellis-menten.

1/S

1/V

1/Km

1/Vmax

I

7

Penghambat kompetitif hanya berikatan secara dapat balik dengan enzim

membentuk suatu kompleks.

E + I ↔ EI

Contohnya adalah penghambatan kompetitif dehidrogenase suksinat oleh anion

malonat. dehidrogenase suksinat adalah anggota golongan enzim yang

mengkatalisis siklus asam sitrat. Enzim ini mengkatalisis pembebasan dua atom

hidrogen dari suksinat.

Penghambat non kompetitif : penghambat berikatan pada sisi enzim selain

sisi substrat berikatan. Mengubah konformasi molekul enzim, sehingga

inaktifasi katalitiknya. Penghambat non kompetitif berikatan secara balik

padda kedua molekul enzim bebas dan kompleks ES, membentuk kompleks

EI dan ESI yang tidak aktif :

E + I ↔ EI

ES + I ↔ ESI

(Thenawijaya, maggy. 1982)

Diagram lineweuver-burk dapat digunakan untuk menilai sifat penghambatan

enzim. Apabila terjadi katalisis, maka harus terdapat korelasi struktural tertentu

antara substrat disatu pihak dan sisi aktif enzim dengan sekelilingnya dipihak lain.

Segala sesuatu yang merubah atau mengganggu ini akan menghambat atau

mencegah katalitik. Diagram penghambatan kompetitif ditujukkan dalam

Inhibisi

Kompetitif :

Km à naik

Vmax à tetap

1/S

1/V

1/Km

1/Vmax

I

7

Inhibisi Non-kompetitif :

Km àtetap

Vmax à turun

(Mentgomery,Rex. 1993)

Pada Inhibisi-Mix, inhibitor dapat mengikat enzim(E) bersamaan mengikat Enzim-Substrat

(ES). Ikatan E dengan inhibitor mengganggu ikatan E dengan substrat, dan sebaliknya.

Dampak Inhibisi tipe ini tidak dapat dikurangi dengan menaikkan konsentrasi substrat [S].

Meski ikatan inhibitor dapat pada site aktif, inhibisi umumnya dihasilkan oleh efek

Allosterik dimana inhibitor terikat pada site lain dari enzim. Ikatan inhibitor pada site

Allosterik menyebabkan perubahan konformasi ( pada struktur tertier atau bentuk tiga-

demensi) enzim dan menyebabkan afinitas substrat pada site aktif berkurang.

Inhibitor Mix:

- Ikatan pada keduanya E dan ES (Ki ≠ Ki').

- Inhibitor Mix mengganggu ikatan dengan S (Km naik) dan hambatan katalisis pada

kompleks ES

(Mentgomery,Rex. 1993)

III. Alat dan Bahan

III. 1. Alat

- Batang pengaduk

- Pipet tetes

7

- Pipet tetes

- Pipet ukur 1 mL; 5 mL; 10 mL

- Stopwatch

- Tabung reaksi

- Water bath 38 P C

III. 2. Bahan

- Aquadest

- Kloroform

- Larutan buffer pH 8 ; 7,4; 6,8; 6;5,2

- Larutan amilum 1%

- Larutan natrium klorida 0.1 M

- Larutan saliva (1:9) dan (2:8)

- Larutan iodine

- Larutan toluen

- Larutan merkuri klorat 1%

- Larutan phenol

- Natrium florida

- Pereaksi benedict

IV. Prosedur Kerja

IV.1 Pengaruh pH terhadap aktivitas enzim

Larutan buffer disiapkan sebanyak 5 mL dengan pH 8 ; 7,4; 6,8; 6;5,2 dalam tabung reaksi

yang terpisah. Kemudian ditambahkan 2,5 mL larutan amilum 1 %, 1 mL Natrium klorida

0,1 M dan 1 mL larutan saliva (1:9) pada tiap tabung reaksi. Lalu ditempatkan didalam

waterbath 38 P C. Setelah itu ditambahkan larutan iodine 2 tetes dan diaduk. Kemudian

amati perubahan yang terjadi dan di inkubasikan pada waterbath 38 P C hingga warna biru

menghilang dan dicatat waktunya pada tiap tabung.

IV.2 Pengaruh inhibitor tehadap aktivitas enzim

7

1 mL Larutan saliva (2:8) dimasukkan kedalam 6 buah tabung reaksi. Kemudian

ditambahkan pada tabung yang terpisah yaitu 5 tetes larutan toluen, 5 tetes kloroform, 5

tetes larutan merkuri klorida 1%, 5 tetes larutan phenol 2 %, 0,5 g natrium florida, dan 5

tetes aquadest. Diamkan selama 10 menit dengan sesekali digojog. Kemudian ditambahkan

5 mL larutan amilum 1 % pada tiap tabung dan didiamkan pada waterbath 38 P C selama 15

menit. Lalu bagi masing masing tabung menjadi dua bagian untuk dilakukan test iodine dan

test benedict. Diamati yang terjadi.

V. Data Pengamatan

VI. Pembahasan

Inhibitor dapat merubah Km atau V max suatu enzim;

Inhibisi Kompetitif merubah harga Km

7

Inhibisi Non-kompetitif merubah harga Vmax

Inhibitor dapat berlangsung non-kovalen atau Kovalen

Inhibisi berdampak sebagai regulasi (pengaturan) positif.

Makna Biokima/ Farmakologi inhibitor

Makna inhibitor al. :

1. Sebagai Khemoterapi;

2. Kontrol Metabolisme;

3. Inhibitor Asetil-kolin-esterase;

4. Racun Natural.

Banyak molekul obat adalah inhibitor enzimatis. Inhibitor enzim terdapat secara natural,

juga dapat didesain, dikembangkan dan diproduksi untuk kemanfatan Farmakologi dan

Biokimia.

Racun-racun natural sering sebagai Inhibitor Enzim untuk pelindung dari predator

tumbuhan maupun binatang. Senyawa beberapa toxin natural telah dikenal.

Inhibitor artificial sering digunakan sebagai obat, tapi disamping itu juga sebagai

insektisida seperti malation, herbisida gliposat, atau desinfektan triclosan.

Contoh obat sebagai Inhibitor Enzim:

Sildevanil (Viagra), dikenal untuk treatment

erectile dysfunction. Senyawa ini berpotensi inhibisi pada cGMP fosfodiesterase

spesifik Type 5, enzim yang menurunkan signal molekul Cyclic Guanosine Monofosfat.

Signal ini men-triger relaksasi otot-halus (smooth muscle) dan menyebabkan darah

mengalir kedalam Corpus Cavernosum, yang menyebabkan reksi. Obat menurunkan

aktivitas enzim yang menghentikan signal, menyebabkan penghentian signal tertunda

dalam waktu yang lebih lama.

7

VII. Kesimpulan

VIII. Daftar Pustaka

Schaum's Biokimia. Erlangga; jakarta. Dalam http://books.google.co.id/books?

id=KNYYSNIXcTsC&dq=kinetika+reaksi+enzim&hl=id&source=gbs_navlinks_s diakses

pada Desember 2011.

Thenawidjaja, Dr.Ir. Maggy. 1982. Lehninger : Dasar-dasar bikimia. Erlangga: Jakarta

Montgomery, rex, dkk. 1993. Biokimia. Gadjah Mada University Press : Yogyakarta.