MODULE

MODULE

BLOK 6

E N Z I M

NAME

:

NIM

:

GROUP

:

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA PALEMBANG

2010

ENZIM

TEORI :

Enzim adalah sekelompok protein yang berfungsi sebagai katalisator untuk berbagai reaksi kimia dalam system biologik. Hampir semua reaksi kimia dalam system biologis dikatalisis oleh enzim. Sintesis enzim terjadi didalam sel dan sebagian besar enzim dapat di ekstraksi dari sel tanpa merusak fungsinya.

Kepentingan medis enzim : Enzim terdistribusi di tempat-tempat tertentu didalam sel lebih kurang sesuai dengan golongannya dan juga fungsinya, sebagai contoh enzim yang berperan dalam sintesis dan reparasi DNA terletak didalam inti sel. Enzim yang mengkatalisis berbagai reaksi yang menghasilkan energi secara aerob terletah dalam mitokondria. Enzim yang berhubungan dengan biosintesis protein berada bersama ribosom. Dengan demikian reaksi kimia dalam sel berjalan sangat terarah dan efisien.

Ada beberapa penyakit yang disebabkan oleh abnormalitas sintesis enzim tertentu, misalnya pada defisiensi enzim glukosa 6 fosfat dehidrogenase (G6PDH/G6PD). Sel darah merah (SDM) penderita defisiensi G6PDH ini sangat rentan terhadap pembebanan oksidatif, misalnya pada pemakaian obat-obatan tertentu dan obat malaria dapat terjadi hemolisis intravaskuler.

Analisis enzim dalam serum dapat dipakai untuk deteksi penyakit seperti infark otot jantung, kerusakan jaringan hati, bendungan saluran empedu, penyakit prostat dll. Dasar penggunaan enzim sebagai dasar penunjang diagnosis ialah :

1. Pada dasarnya sebagian besar enzim berada dalam sel

2. Emzim tertentu adanya intrasel, bila berada dalam serum berarti terjadi kerusakan pada jaringan asalnya.

Penggolongan enzim :

Jumlah enzim ada ribuan macam tapi dapat digolongkan menjadi 6 golongan :

1. Oksidoreduktase, kelompok enzim ini mengkatalisis reaksi reaksi redoks.

2. Transferase, kelompok enzim ini mengkatalisis reaksi pemindahan berbagai gugus misal, amina , karboksil, metil, asil dll.

3. Hidrolase, kelompok enzim ini mengkatalisis pemutusan ikatan kovalen sambil mengikat air.

4. Liase, kelompok enzim memutus ikatan kovalen tanpa mengikat air.]

5. Isomerase, kelompok enzim ini mengkatalisis reaksi isomerisasi.

6. Ligase(sintase), kelompok enzim ini mengkatalisis pembentukan ikatan kovalen.

Kespesifikan enzim dibedakan dalam : kespesifikan optik dan gugus

Kespesifikan optik tampak pada enzim yang bekerja pada karbohidrat dan misal hanya bekerja terhadap isomer D bukan L, juga bila di asam amino dan protein misal hanya bekerja pada isomer amino L bukan isomer D.

Kespesifikan gugus, hanya pada gugus tertentu misal enzim alcohol dehidrogenase tidak dapat mengkatalisis reaksi dehidrogenase pada senyawa bukan alcohol.

Faktor faktor yang mempengaruhi kerja enzim, seperti protein lainnya sifat biologis enzim sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor fisika kimia. Enzim bekerja pada kondisi tertentu yang relatif ketat. Adapun faktor yang mempengaruhi kerja enzim anatar lain : suhu, pH, oksidasi udara atau senyawa lain, penyinaran UV, sinar X, alfa beta dan gama.

Disamping itu kecepatan reaksi enzimatik dipengaruhi pula oleh konsentrasi enzim maupun substratnya.

Pengaruh suhu :

Suhu rendah mendekati titik beku tidak merusak enzim namun enzim tidak dapat bekerja. Kenaikan suhu lingkungan akan meningkatkan energi kinetik enzim dan meningkatkan frekuensi benturan antar molekul enzim dan substrat dan pada suhu tertentu akan mencapai kecepatan reaksi maksimum, bila suhu ditingkatkan terus maka jumlah enzim yang aktif akan berkurang karena mengalami denaturasi. Kecepatan reaksi enzimatik berlangsung maksimal pada suhu optimum. Enzim pada suhu 37o C optimum dalam tubuh manusia . Sebagian besar enzim tidak aktif pada pemanasan sampai 60o C karena mengalami denaturasi.

Pengaruh pH :

Enzim bekerja pada kisaran pH tertentu. Bila dilakukan pengukuran aktivitas enzim pada beberapa macam pH yang berlainan maka sebagian besar enzim akan menunjukkan aktivitas maksimum antara pH 5,0 9,0. Kecepatan reaksi enzimatik berlangsung maksimal pada pH optimum.

Ada enzim yang mempunyai pH optimum sangat rendah yaitu pepsin, pH optimum pepsin adalah 2. Pada pH yang jauh diluar pH optimum enzim akan terdenaturasi. Selain itu pada keadaan ini baik enzim maupun substrat dapat mengalami perubahan muatan listrik yang mengakibatkan enzim tidak dapat berikatan dengan substrat.

Pengaruh konsentrasi enzim

Peningkatan konsentrasi enzim akan meningkatkan reaksi enzimatik. Dapat dikatakan bahwa kecepatan reaksi enzimatik (v) berbanding lurus dengan konsentrasi enzim (E) makin besar konsentrasi enzim reaksi enzimatik makin cepat

Pengaruh konsentrasi substrat :

Pada suatu reaksi enzimatik bila konsentrasi substrat diperbesar sedangkan konsentrasi lainnya tetap, maka kecepatan reaksi (v) akan meningkat samapai suatu batas kecepatan maksimum (V) Pada titik maksimum ini enzim telah jenuh dengan substrat.

Dalam suatu reaksi enzimatik, enzim akan mengikat substrat membentuk komplek enzim substrat (ES) kemudian komplek ini akan terurai menjadi enzim (E) dan produk (P) makin banyak komplek (ES) terbentuk makin cepat reaksi berlangsung sampai batas kejenuhan (ES). Pada konsentrasi substrat (S) melampaui batas kejenuhan kecepatan reaksi akan konstan, dalam keadaan ini seluruh enzim sudah berada dalam bentuk komplek (ES) artinya penambahan jumlah (S) tidak menambah jumlah (ES).

1. Pengaruh konsentrasi enzim

Terhadap kecepatan reaksi

Tujuan :Membuktikan bahwa kecepatan reaksi enzimatik berbanding lurus dengan konsentrasi enzim

Dasar :Pada konsentrasi substrat tertentu, penambahan enzim dengan konsentrasi bertingkat akan meningkatkan terbentuknya jumlah komplek enzim substrat, sehingga jumlah produk yang terbentuk juga meningkat.

Bahan dan pereaksi :

1. Susu

2. Larutan enzim protease ( pepsin 0,5% , atau bromelin)

3. Penangas air

Cara Kerja :

1. Siapkan penangas air dengan suhu 37o C letakkan kedalamnya sebuah tabung reaksi berisi 15 ml susu

2. Selain itu letakkan juga didalamnya 3 tabung reaksi masing-masing berisi 1, 0 ml enzim protease, 0,5 ml enzim protease + 0,5 ml air , 0,25 ml enzim protease +, 0,75 ml air

3. Setelah di inkubasi selama 5 menit pipetkan masing-masing 5 ml susu hangat ke dalam 3 tabung reaksi yang berisi enzim protease diatas

4. Lakukan satu demi satu jangan serentak, campurkan isi tabung dengan baik dan cepat, amati penggumpalan susu dalam hitungan detik dari tiap-tiap tabung.

Pengaruh Konsentrasi Enzim dan Kecepatan Reaksi

Konsentrasi EnzimSubstratWaktu Penggumpalan

Hasil

1, 0 ml enzim protease+ 5 ml susu

0,5 ml enzim protease + 0,5 ml air+ 5 ml susu

0,25 ml enzim protease +, 0,75 ml air + 5 ml susu

2. Pengaruh konsentrasi substrat terhadap

Kecepatan reaksi

Tujuan :Membuktikan bahwa kecepatan reaksi enzimatik sampai batas tertentu dipengaruhi oleh konsentrasi substrat.

Dasar :Pada konsentrasi tertentu penambahan substrat dengan konsentrasi meningkat sampai konsentarsi tertentu akan meningkatkan kecepatan reaksi enzimatik hingga mencapai kecepatan maksimum . Penambahan substrat setelah konsentrasi tersebut tidak akan meningkatkan kecepatan reaksi enzim, sebab telah mealmpaui titik jenuh enzim.

Bahan dan pereaksi :

1. Susu

2. Larutan enzim protease (pepsin 0,5% atau bromelin)

Cara :

1. Siapkan 3 tabung reaksi bersih dan kering, masukkan kedalamnya pada tabung pertama 5 ml susu, tabung kedua 4 ml susu + 1 ml air, tabung ketiga 3 ml susu dan 2 ml air. Siapkan juga I tabung reaksi berisi 3 ml enzim.

2. Letakkan keempat tabung dalam penangas air 37o C selama 5 menit.

3. Pipetkan 1 ml larutan enzim kedalam masing-masing tabung diatas dan amati waktu penggumpalan susu pada tiap tabung, lakukan satu persatu jangan serentak.

4. Catatlah waktu yang diperlukan untuk penggumpalan susu dalam hitungan detik.

Pengaruh konsentrasi substrat terhadap Kecepatan reaksi

Konsentrasi SubstratEnzimWaktu Penggumpalan

Hasil

5 ml susu1 ml larutan enzim

4 ml susu + 1 ml air

1 ml larutan enzim

3 ml susu dan 2 ml air

1 ml larutan enzim

3. Uji Oksidasi Biologi : Uji Schardinger

Tujuan :

1. Memperlihatkan bahwa oksidasi dapat terjadi melalui dehidrogenasi suatu substrat, dalam hal ini formaldehida

2. Memperlihatkan adanya enzim dehidrogenase aerob, yaitu aldehide dehidrogenase dalam susu segar

Dasar :Aldehid dehidrogenasi mengoksidasi formaldehyde dengan cara melepas hydrogen.

Hidrogen yang terbentuk dapat dipindahkan langsung ke oksigen udara menjadi H2O2 atau suatu senyawa penerima misalnya riboflavin atau biru metilen.

Pada akhirnya senyawa penerima yang tereduksi tersebut akan menyerahkan hydrogen ke oksigen udara membentuk H2O2. Hal ini tampak jelas bila menggunakan biru metilen sebagai penerima hydrogen . Biru metilen tereduksi tidak berwarna (leuko biru metilen) pada permukaan larutan susu akan teroksidasi kembali menjadi biru karena ada kontak dengan udara

Bahan dan pereaksi :

1. Susu segar dan susu pasteurisasi

2. Larutaa biru metilen 0,02%

3. Larutan formaldehyde 0,4%

Cara :

1. Siapkan 2 tabung reaksi, satu tabung di isi 5 ml susu segar, tabung kedua di isi 5 ml susu pasteurisasi

2. Kemudian tambahkan berturut-turut 1 ml biru metilen dan 1 ml formal dehide pada masing-masing tabung.

3. Campur dengan baik dan masukkan penangas air suhu 60 65 oC

4. Cata apa yang terjadi

Pertanyaan :

1. Tulis reaksi dehidrogenasi formal dehide menjadi asam format

2. Mengapa susu pasteurisasi memberi uji Schardinger berbeda

Uji Oksidasi Biologi : Uji Schardinger

SubstratEnzimHasil

5ml Susu Segar1 ml biru metilen dan 1 ml formal dehide

5 ml Susu Pasteurisasi1 ml biru metilen dan 1 ml formal dehide

4. Uji Oksidasi Biologi : Uji Peroksidase

Tujuan :Membuktikan adanya enzim peroksidase di dalam susu segar

Dasar :

Hidrogen peroksida akan di reduksi oleh peroksidase di dalam susu segarmenjadi H2O

Bahan dan pereaksi :

1. Susu segar

2. Larutan guaiak 1% dalam alkohol atau KMnO4 1% dalam air

3. Larutan H2O2 3%

Cara :

1. Campur 2 ml susu segar dengan 8 ml air suling, bagilah dalam 2 tabung

2. Panaskan tabung pertama sampai mendidih dan dinginkan.

3. Teteskan 5 10 tetes KMnO4 dalam tiap tabung.

4. Tambahkan 2 3 tetes H2O2 ke dalam tiap tabung

5. Perhatikan apa yang terlihat.

Uji Oksidasi Biologi : Uji Peroksidase

Susu + air sulingKMnO4 + H2O2Hasil

Tabung I10 tetes + 3 tetes

Tabung II10 tetes + 3 tetes

Soal :

1. Apa perbedaan susu yang dipanaskan dan susu segar ?

5. Uji Antioksidan Vitamin C

Tujuan :Memperlihatkan efek antioksidan vitamin C (asam askorbat)

Dasar :Senyawa fenol oleh adanya enzim polifenoloksidase (PPO) akan di oksidasi oleh oksigen udara menjadi senyawa berwarna coklat dan H2O2 .

Dengan adanya vitamin C fenol yang ada dalam buah-buahan terlindung dari oksidasi sehingga warna coklat tidak terbentuk.

Bahan dan pereaksi :

1. Larutan asam askorbat 1 mg/ml

2. Potongan pisang/apel

Cara :

1. Siapkan 2 gelas kimia, masing masing diberi potongan pisang/apel

2. Tambahkan air 5 ml pada gelas kimia kesatu

3. Tambahkan 5 ml larutan asam askorbat pada gelas kimia kedua

4. Biarkan dalam beberapa menit

5. Amati perubahan warnanya dan catat waktunya

Pertanyaan :

Mengapa vitamin C berperan sebagai antioksidan dan bagaimana reaksi kimianya?

HASIL

Tulis positif atau negatif

Uji Antioksidan Vitamin C

Buah ZatHasil

Gelas Kimia I+ 5 ml Air

Gelas Kimia II+ 5ml larutan Asam askorbat

8