Download - Laporan Biokimia Pengaruh Ph Dan Inhibitor
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.