4

Bab II Tinjauan Pustaka

II.1 Enzim

Enzim merupakan biokatalisator, terdapat dalam semua sistem hidup. Enzim dapat

mengaktifkan, mengkatalisis dan mengendalikan reaksi kimia yang penting untuk

mempertahankan keberadaan organisme itu sendiri. Berbeda dengan katalisator kimia

biasa, enzim mempunyai karakteristik yang sangat spesifik. Pada reaksi yang tidak

dikatalisis enzim dapat terjadi macam-macam produk samping. Sedangkan pada reaksi

yang dikatalisis enzim, hanya menghasilkan produk yang spesifik dari substrat yang

spesifik pula (Voet & Voet, 2006).

II.1.1 Sifat katalitik enzim

Spesifitas sifat katalitik enzim disebabkan, molekul enzim tersebut mengandung gugus-

gugus spesifik yang orientasinya dalam struktur tiga dimensi molekul protein enzim

sangat khas (Fersht, 1999).

Substrat akan terikat dengan enzim pada bagian yang sangat spesifik, yang disebut sisi

aktif atau sisi katalitik enzim. Sisi aktif enzim tersebut hanya merupakan bagian yang

relatif kecil dibandingkan dengan molekul enzim (Matthews, 2000).

II.1.2 Kinetika enzim

Pada tahun 1913, Leonor Michaelis dan Muad Menten mengajukan hipotesis yang

menerangkan hubungan antara konsentrasi substrat dengan laju reaksi awal. Reaksi

enzimatis ini melibatkan pembentukan kompleks enzim-substrat yang kemudian terurai

menjadi produk dan melepaskan enzim kembali (Matthews, 2000).

Dalam reaksi enzimatik, bila konsentrasi substrat tetap maka kenaikan laju reaksi

berbanding lurus dengan konsentrasi enzim. Sedangkan bila konsentrasi enzim yang

5

tetap, maka kenaikan laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi substrat. Tetapi

pada konsentrasi substrat yang tinggi, laju reaksi tidak meningkat lagi dengan

bertambahnya konsentrasi substrat. Pada keadaan ini laju reaksi mencapai batas

maksimum dan enzim seolah-olah sudah jenuh dengan substrat.

Secara sederhana, hipotesis Michaelis-Menten dapat dituliskan sebagai berikut :

1 3

2

k kE +S ES P + Ek

⎯⎯→ ⎯⎯→←⎯⎯

Dengan : E = enzim bebas

S = substrat

ES = kompleks enzim substrat

P = produk / hasil reaksi

k1 = tetapan kesetimbangan reaksi pembentukan ES

k2 = tetapan kesetimbangan reaksi penguraian ES

k3 = tetapan kesetimbangan reaksi pembentukan produk.

Laju reaksi awal suatu reaksi enzimatis dapat dituliskan sebagai V = k3 [ES], karena baik

[ES] maupun k3 tidak dapat diukur langsung, maka untuk menghitung v harus dicari dulu

besaran-besaran lain yang dapat diukur langsung. Pada keadaan tunak (steady state)

berlaku [E] = [E]0 - [ES] dengan [E]0= konsentrasi enzim mula-mula.

Maka : Laju pembentukan ES = k1 [E] [S] = k1 {[E]0 – [ES]} x [S]

Laju penguraian ES = k2 [ES] + k3 [ES]

Untuk reaksi berkesetimbangan (reversibel) laju pembentukan ES sama dengan laju

penguraian ES sehingga : k1 {[E]0–[ES]} x [S] = k2 [ES] + k3 [ES] = (k2+k3)[ES]

[E]0 [S] – [ES] [S] = 2 3

1

+k kk

[ES]

Dimana 2 3

1

+k kk

= KM (konstanta Michaelis-Menten yang nilainya menunjukkan afinitas

antara enzim / katalase dan substrat / H2O2 )

sehingga diperoleh persamaan : 0

M

[S][E][ES] =+ [S]K

V = k3 [ES] = k30

M

[S][E]+ [S]K

6

Jika [S] >> sehingga E semuanya menjadi ES, maka [ES]≈[E]o akibatnya k3 [E]o = Vmaks

Vmaks menyatakan banyaknya molekul yang terbentuk atau substrat yang diolah secara

maksimum, sehingga diperoleh persamaan Michaelis-Menten : maks

M

[S]VV =+[S]K

Penentuan nilai Vmaks dan KM langsung dari grafik persamaan Michaelis-Menten tidaklah

selalu memuaskan karena grafiknya membentuk kurva sehingga menyulitkan untuk

melakukan ekstrapolasi dengan akurat. Lineaweaver-Burk (1934) menyelesaikan masalah

diatas dengan menata ulang persamaan Michaelis-Menten ke dalam bentuk persamaan

linear: M

maks maks

1 1 1K= +V [S]V V

Nilai Vmaks dan KM ditentukan dengan plot Lineaweaver-Burk seperti gambar II-1

dibawah ini

Gambar II-1 Plot Lineaweaver-Burk

Bila nilai KM semakin besar berarti ikatan kompleks ES semakin lemah atau afinitas

enzim terhadap substrat kecil. Sebaliknya jika nilai KM kecil berarti ikatan kompleks ES

semakin kuat atau afinitas enzim terhadap substrat besar. Nilai KM bersifat spesifik untuk

Kemiringan = KM/Vmaks

Perpotongan = 1/Vmaks

7

setiap enzim terhadap substrat tertentu yang dipengaruhi oleh waktu inkubasi dan tingkat

kemurnian enzim (Fersht, 1999)

II.2 Enzim Katalase

Pada tahun 1818, Thenart penemu hidrogen peroksida H2O2, menyatakan bahwa H2O2

dapat diuraikan oleh suatu enzim. Hal ini dibuktikan oleh Jacobson pada tahun 1892.

Loew menamai enzim itu pada tahun 1901 sebagai katalase, salah satu nama trivial enzim

yang tetap bertahan hingga kini. Pada tahun 1937 Summer dan Dounce untuk

pertamakalinya berhasil mengkristalkan katalase dari hati sapi (Sadikin, 2002).

Sumber enzim katalase cukup banyak, murah dan mudah didapat. Typical Katalase,

bagian jenis yang paling besar, ditemukan di dalam hampir semua organisma, kedua-

duanya prokarya maupun eukarya (Delpech, 2007).

Struktur detail dari katalase berbeda dari satu makhluk hidup dengan yang lain, tetapi

struktur kuartener analog dengan Hb dimana katalase mempunyai beberapa unit dan

masing-masing mengandung 500-residu sub unit Fe pada pusat cincin prophyrin seperti

dilihat pada gambar II-2 berikut :

Gambar II-2 Struktur heme Katalase dan Haemoglobin dengan K lambang untuk protein katalase dan G lambang untuk protein globin.

8

Enzim katalase (EC 1.11.1.6) adalah bagian terbesar bodyguard makhluk hidup dalam

melindungi tubuh dari bahaya radikal bebas anion superoksida, suatu hasil samping dari

metabolisme lemak dan karbohidrat (Walsh, 1979). .O 2 B e rb a h a ya

su p e ro k sid a d ism u ta se

H 2O 2.O H B erb a h a ya

glu ta tio n p e ro k sid a se

k a ta la se

H 2O

H 2O + O 2

Gambar II-3 Diagram proses katalitik anion superoksida

Gambar II-3 memperlihatkan bahwa enzim superoksida dismutase (SOD) adalah garis

pertama yang melawan radikal bebas anion superoksida yang diubah menjadi hidrogen

peroksida. Hidrogen peroksida masih bersifat racun untuk sel. Katalase adalah jawaban

untuk mengubah hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen yang sama sekali tidak

berbahaya bagi tubuh, dimana pada reaksi ini hidrogen peroksida direduksi dan

dioksidasi (Luck, 1974).

Mekanisme reaksi katalisasi dari katalase dianggap sebagai proses dua langkah, yaitu :

1. Satu molekul hidrogen peroksida direduksi menjadi air dan katalase dioksidasi

menjadi kompleks I.

2. Satu molekul hidrogen peroksida dioksidasi menjadi oksigen dan kompleks I

direduksi menjadi katalase.

Gambar II-4 Mekanisme Reaksi Enzim Katalase

9

Reaksi penguraian ini mengikuti reaksi orde pertama sekurang-kurangnya reaksi dengan

waktu pendek (kurang dari 3 menit) pada konsentrasi enzim yang relatif tinggi

(Murshudov, 1992).

II.3 Enzim Katalase dalam Kentang ( Solanum tuberosum L )

Tanaman kentang adalah salah satu tanaman yang berasal dari Amerika Selatan dan telah

dibudidayakan oleh penduduk Indonesia sejak ribuan tahun silam. Tanaman ini

merupakan herba (tanaman pendek tidak berkayu) semusim dan menyukai iklim yang

sejuk. Di daerah tropis cocok ditanam di dataran tinggi. Menurut sistematika, tanaman

kentang termasuk dalam :

Kerajaan : Plantae

Divisio : Magnoliophyta

Kelas : Magnoliospida

Subkelas : Asteridae

Ordo : Solanales

Familia : Solanaceae

Genus : Solanum

Species : Solanum tuberosum

Nama binominal : Solanum tuberosum L

Umbi tanaman kentang yang biasa dimakan, dinamakan “kentang” juga dan sudah

termasuk salah satu makanan pokok penduduk Indonesia. Granola dan atlantik

merupakan dua varietas kentang yang sudah cukup lama dibudidayakan di Indonesia.

Granola mempunyai kekhasan sebagai kentang sayur, sedangkan atlantik merupakan

bahan baku industri kripik kentang (Wales, 2001).

Pada tahun 1990 kentang yang dijual dipasaran lokal Perancis berhasil diisolasi,

dimurnikan dan ditentukan sifat enzim katalasenya. Isolasi dilakukan dengan sonikasi

dan sentrifugasi, sedangkan pemurnian dilakukan dengan fraksinasi amonium sulfat,

kromatografi filtrasi gel dan kromatografi affinitas. Enzim katalase murni yang

10

dihasilkan sebanyak 35% dengan aktivitas spesifik 3000 unit/mg protein. Beberapa sifat

yang ditentukan dari enzim murni yang dihasilkan diantaranya adalah massa molekul

sub-unitnya 56 ± 2 kDa, massa molekul proteinnya 224 ± 8 kDa, konsentrasi substrat

optimum 30mM, pH optimum antara 6,2 sampai 7,5 (Beaumont et al, 1990).

II.4 Isolasi dan Pemurnian Enzim

Ketika suatu enzim dimurnikan, prosedur pemurnian harus dipilih dengan tepat sehingga

diperoleh hasil enzim murni yang optimal. Sebelum pemilihan prosedur, perlu

diperhatikan sumber enzim yang tepat, pengujian aktivitas enzim yang sensitif, dan

Metode penentuan kandungan protein yang tepat. Semua proses pemurnian biasanya

melibatkan prosedur berikut : (1) pemecahan sel dan ekstraksi protein pada buffer yang

sesuai, (2) tahap pengendapan dalam medium dengan pelarut yang memiliki konstanta

dielektrik kecil, (3) satu atau lebih teknik kromatografi dengan prinsip pemisahan yang

sesuai. Parameter yang digunakan untuk melihat efektivitas prosedur pemurnian antara

lain adalah : (1) aktivitas spesifik, (2) hasil atau perolehan kembali aktivitas enzim.

Keberhasilan penelitian yang diharapkan adalah peningkatan yang besar dalam aktivitas

enzim dan perolehan yang besar pada setiap tahap pemurnian (Alexander and Griffiths,

1993)

II.4.1 Sentrifugasi

Sentrifugasi memiliki berbagai kegunaan, tapi kegunaan utamanya adalah untuk preparasi

sampel biologis dan pengukuran analitik sifat-sifat hidrodinamik makromolekul yang

telah dimurnikan atau organel sel. Pada sentrifugasi suatu sampel biologis diberi suatu

gaya yang besar dengan memutar sampel tersebut pada kecepatan yang sangat tinggi.

Pada keadaan seperti ini, menyebabkan terjadinya sedimentasi partikel, organel sel atau

makromolekul pada suatu kecepatan yang tergantung pada massa, ukuran dan kecepatan

(Boyer, 1993).

11

Suatu partikel, baik itu berupa makromolekul atau organel sel, jika diberi suatu gaya

sentrifugal ketika diputar dengan kecepatan yang tinggi, maka akan timbul gaya

sentrifugal. Gaya sentrifugal (F) dinyatakan dengan persamaan (Boyer, 1993):

F = mω²r

dengan : F = Kekuatan gaya sentrifugal

m = massa efektif partikel yang diendapkan

ω = kecepatan sudut perputaran (rad/detik)

r = jarak perpindahan partikel dari pusat sumbu perputaran

Gaya yang menyebabkan partikel-partikel bersedimentasi bertambah dengan

bertambahnya kecepatan perputaran dan jarak partikel dari sumbu rotasi. Suatu ukuran

yang umum untuk F, sebagai pengganti kekuatan gravitasi bumi (g), adalah relatife

centrifugal force (RCF), yang dinyatakan dengan rumus (Boyer, 1993):

RCF = (1,119X10-5)(rpm)²(r)

dengan : rpm = revolution per minute

r = jarak partikel terhadap sentrifugasi (cm)

Tujuan utama sentrifugasi dalam pemurnian enzim adalah untuk memperoleh endapan

yang padat dan supernatan yang jernih (Scopes, 1994).

II.4.2 Pengendapan Protein

Salah satu tahap yang banyak digunakan pada pemurnian protein adalah pengendapan

protein. Pengendapan ini dapat dilakukan dengan mengubah kekuatan ionik, pH,

penambahan pelarut organik, polimer dan penambahan garam (Scopes, 1994). Pada

penggunaan pelarut organik, kerusakan protein dicegah dengan menjaga suhu tetap

rendah (Holme & Peck, 1993). Terjadi atau tidaknya suatu pengendapan tergantung pada

derajat hidrasi, yaitu suatu fenomena ketika molekul-molekul air terikat pada bagian

polar yang berada pada bagian luar dari suatu protein. Muatan efektif yang diemban oleh

suatu partikel koloid disebut sebagai potensial zeta, dan bukan hanya dipengaruhi oleh

sifat ionik residu-residu asam amino tetapi juga dipengaruhi oleh faktor eksternal.

Dengan adanya garam, terjadi adsorpsi muatan, menyebabkan reduksi muatan yang

diemban oleh partikel koloid. Pada saat tertentu, konsentrasi garam akan menyebabkan

12

potensial zeta menjadi nol dan akibatnya protein akan terendapkan. Proses ini dikenal

sebagai salting out. Efek ini terjadi karena adanya perubahan molekul-molekul air oleh

konsentrasi garam yang tinggi (Holme & Peck, 1993).

Garam-garam yang efektif untuk digunakan pada proses pengendapan protein adalah

garam multianionik, seperti sulfat, fosfat dan sitrat. Jenis kation tidak terlalu penting,

namun harus tidak membentuk kompleks karena kation-kation kompleks akan

berinteraksi dengan protein. Suatu keuntungan fraksionasi dengan garam ammonium

sulfat adalah terjadinya suatu stabilisasi protein. Suatu suspensi potensi atau kristal hasil

pengendapan ammonium sulfat stabil untuk beberapa tahun. Selain itu, konsentrasi garam

yang tinggi juga mencegah terjadinya proteolisis dan aktivitas bakteri (Scopes, 1994).

II.4.3 Dialisis

Teknik dialisis ini digunakan untuk memisahkan molekul-molekul yang memiliki berat

molekul yang kecil dengan molekul-molekul yang memiliki berat molekul yang besar,

sehingga dapat digunakan untuk proses desalting. Selain itu proses dialisis ini dapat

digunakan untuk menyetimbangkan suatu larutan sampel dengan kondisi awal yang akan

digunakan pada proses pemisahan selanjutnya.

Proses dialisis dilakukan dengan memasukan suatu larutan sampel yang mengandung

makromolekul dan molekul yang kecil ke dalam suatu membran yang berpori. Membran

yang sudah berisi larutan sampel ditempatkan pada suatu wadah yang berisi larutan

penyangga dengan kekuatan ion yang rendah. Pori-pori membran terlalu kecil untuk

dapat terjadi difusi makromolekul yang besar. Sedangkan molekul-molekul yang kecil

dapat dengan bebas berdifusi. Lewatnya molekul-molekul yang kecil melalui membran

terus berlangsung sampai konsentrasi di dalam dan di luar membran sama (Boyer, 1993).

II.4.4 Kromatografi Pertukaran Ion

Gugus yang dapat terionisasi pada suatu molekul memberikan sifat ionik pada molekul

tersebut, sehingga pada kondisi tertentu, molekul tersebut akan mengemban muatan.

Intensitas muatan dan jenis muatan yang diemban oleh molekul tertentu tergantung pada

13

pH dan komposisi larutan. Karena perubahan komposisi larutan dapat mengubah muatan

yang diemban oleh suatu molekul, maka hal ini dijadikan suatu dasar pemisahan pada

kromatografi pertukaran ion (Holme & Peck, 1993).

Kromatografi pertukaran ion merupakan salah satu jenis kromatografi adsorpsi yang zat

terlarutnya bersifat ionik berinteraksi secara elektrostatik dapat balik dengan fasa diam

yang bermuatan (Boyer, 1993). Penukar ion memanfaatkan muatan total protein yang

berbeda pada pH tertentu, dan matrikss penukar ion berinteraksi dengan protein

berdasarkan pada gaya tarik elektrostatik (Scopes, 1994).

Penukar ion terdiri atas matriks yang tidak larut dalam air yang mengikat gugus-gugus

bermuatan secara kovalen. Gugus bermuatan tersebut dapat bergabung dengan counter

ion seperti, ion logam, ion klorida, dan ion-ion dari buffer. Ion-ion tersebut dapat diganti

oleh ion-ion lain tanpa mengubah matriks (Boyer, 1993).

Ada dua golongan penukar ion, yaitu penukar anion (matriks bermuatan positif) dan

penukar kation (matriks bermuatan negatif). Dari dua macam penukar ion ini, ada

berbagai jenis matriks yang berbeda dalam hal substituen kimianya, derajat substitusi dan

jenis keterikatan substituen (Scopes, 1994).

Penukar anion yang paling umum digunakan adalah dietilaminoetil- (DEAE-), dan

aminoetil kuartener (TEAE-, QAE-). Setiap adsorben ini memiliki satu muatan positif

pada atom nitrogen. Pada substituen kuartener muatan positif ini tidak dapat berdisosiasi.

Namun pada adsorben DEAE, proton pada atom nitrogen berdisosiasi pada pH yang

tinggi membentuk suatu matriks yang tidak bermuatan di atas pH 9,5. Selain itu,

adsorben DEAE tidak bemuatan sebagian pada pH netral, dan bahkan tidak sepenuhnya

terprotonisasi pada pH 6. Meskipun ini berarti pada kondisi operasi (pH 7 sampai 8),

adsorben ini hanya sebagian terprotonisasi, matriks ini dapat bertindak sebagai

penyangga kuat, dan ini merupakan suatu hal yang mendukung pemisahan yang tidak

dapat terjadi pada sustituen kuartener (Scopes, 1994).

14

Penukar kation dibagi menjadi tiga kategori kimia, yaitu penukar kation lemah, misalnya

substituen karboksimetil, penukar kation kuat, misalnya gugus sulfonat (S- dan SP-) dan

fosfat. Adsorben karboksimetil- paling luas penggunaannya, dan bermuatan penuh diatas

ph 4,5. Tetapi penggunaan pada pH di bawah 4, digunakan jenis sulfo yang lebih kuat,

karena gugus karboksimetil menjadi terprotonasi dan menjadi tidak bermuatan pada pH

di bawah 4,5. Gugus sulfonat terikat pada matriks melalui rantai propil dan hidroksipropil

(Scopes, 1994).

Pada proses pemisahan dengan kromatografi penukar ion dapat terjadi dua tahap. Tahap

pertama jika protein yang dipisahkan bermuatan sama dengan muatan gugus pada

matriks, maka protein tersebut akan terelusi dengan mudah oleh buffer awal sehingga

keluar terlebih dahulu dari kolom. Tahap kedua, jika muatan pada protein berlawanan

dengan muatan pada gugus matriks, maka protein akan terikat pada matriks oleh gaya

elektrostatik yang berbeda. Untuk melepaskan protein tersebut diperlukan eluen dengan

kekuatan ion yang berbeda pula. Semakin kuat protein terikat pada matriks, maka

diperlukan eluen dengan kekuatan ion yang semakin besar (Scopes, 1994).

II.4.5 Liofilisasi (freeze drying)

Larutan protein yang diperoleh saat ekstraksi atau beberapa tahap pemurnian terkadang

terlalu encer untuk pemeriksaan selanjutnya. Karena protein tidak dapat dipekatkan

dengan penguapan pada suhu tinggi, maka liofilisasi dilakukan. Pada teknik ini, pelarut

dihilangkan dari sampel yang dibekukan. Metode ini efektif untuk mengeringkan atau

memekatkan materi yang sensitif terhadap panas. Larutan biologis yang dipekatkan

terlebih dahulu dibekukan pada dinding labu bundar. Materi biologis membeku secara

berlapis pada dinding labu sehingga memberikan permukaan yang luas untuk penguapan

sampel. Labu ini kemudian dihubungkan dengan liophilizer yang terdiri dari unit

pendingin dan pompa vakum. Gabungan unit ini menjaga sampel tetap stabil pada -40oC

dan tekanan -25mmHg. Semua materi biologis hasil freeze dry biasanya stabil untuk

waktu yang lama (Boyer, 1993)

15

II.4.6 Penentuan Aktivitas Enzim

Aktivitas enzim merupakan salahsatu parameter yang harus dikontrol selama pemurnian

agar dapat diperoleh informasi tentang aktivitas spesifik enzim (unit/mg protein)

sehingga peningkatan kemurnian pada setiap tahap dapat diketahui.

II.4.7 Penentuan Kandungan Protein

Enzim berupa senyawa protein sehingga didalamnya terdapat kandungan protein tertentu.

Penentuan kandungan protein dapat menggunakan berbagai Metode, diantaranya metode

Kjeldahl (1883), Metode biuret, Metode Lowry (1951), Metode bicinchoninic acid

(BCA), Metode serapan UV 280 nm, Metode pengikatan pewarna anion, Metode

Bradford (1976), Metode ninhidrin,dan Metode turbidimetri.

Metode penentuan kandungan protein dalam pemurnian enzim yang paling banyak

digunakan adalah Metode Bradford menggunakan Bovine Serum Albumin (BSA) sebagai

protein standar. Hal ini disebabkan karena pereaksi Bradford dapat bereaksi sempurna

dalam waktu singkat ± 2 menit; mudah digunakan; sensitif; tidak terkontaminasi dengan

kation seperti K+, Na+, dan Mg2+; tidak berinterferensi dengan amonium sulfat, polifenol,

karbohidrat; dan dapat mengukur protein dengan bobot molekul ± 40.000 daltons.

Pereaksi Bradford ada yang sudah tersedia dalam bentuk kit (Bio Rad) atau dibuat sendiri

secara manual (Stoscheck, 1990)

II.4.8 SDS-PAGE (Sodium Dodecyl Sulphate- Polyacrilamide Gel Electrophoresis)

Protein dapat diuraikan menjadi rantai polipeptida penyusunnya dengan menggunakan

detergen SDS (sodium dodecyl sulphate) setelah mereduksi ikatan disulfide (Holme &

Peck, 1993). Dodesil sulfat terikat kuat pada protein sehingga hanya memerlukan 0,1%

dodesil sulfat untuk menjenuhkan rantai peptida, dengan rata-rata satu molekul detergen

tiap dua residu asam amino. Setiap dodesil sulfat mengemban muatan negatif, sehingga

muatan total dari suatu polipeptida akan menjadi negatif. Akibatnya, perbandingan antara

16

muatan dan ukuran molekul akan identik untuk semua protein dan pemisahan terjadi

hanya karena adanya perbedaan berat molekul, sehingga terpisah karena proses

penyaringan molekul melalui pori-pori gel (Scopes, 1994).

Ada dua keuntungan utama menggunakan SDS-PAGE dibandingkan dengan

elektroforesis biasa, yaitu (Scopes, 1994):

1. Agregat dan partikel-partikel yang tidak larut seringkali menyebabkan hasil yang

tidak baik jika dilakukan pemisahan dengan elektroforensis biasa, karena adanya

pori-pori yang terhalang. Ketika didenaturasi, agregat-agregat ini akan menjadi larut

dan berubah menjadi polipeptida tunggal.

2. Mobilitas suatu protein ditentukan oleh ukuran polipeptidanya, sehingga dapat

langsung menentukan berat molekul dari tiap komponen yang ada pada sampel.

II.5 Pembelajaran Kinetika Enzim di SMU / MA

Materi pembelajaran kinetika enzim tidak terdapat secara mandiri dalam satu mata

pelajaran / bidang studi. Materi ini terdapat secara terpisah dalam mata pelajaran Biologi

dan Kimia (Depdikbud, 2007).

Dalam mata pelajaran Biologi semester 1 kelas XII terdapat standar kompetensi 2, yaitu

Siswa mampu menganalisis proses metabolisme dan implikasinya pada sains,

lingkungan, teknologi, dan masyarakat (salingtemas) yang memuat materi pokok tentang

enzim sebagai biokatalisator (Depdikbud, 2007). Pada Materi pokok Enzim dijelaskan

tentang konsep susunan enzim, ciri-ciri enzim, penamaan enzim, cara kerja enzim dan

inhibitor (Syamsuri dkk, 2007). Pengalaman belajar siswa yang diharapkan diantaranya

melakukan praktik uji enzim katalase dengan berbagai perlakuan untuk mendeskripsikan

fungsi dan kerja enzim (Dikdasmen Depdiknas, 2007). Jadi secara kualitatif percobaan

tentang enzim katalase sudah ada dalam mata pelajaran biologi tetapi belum menyangkut

sisi kinetikanya.

Dalam mata pelajaran Kimia semester 1 kelas XI terdapat standar kompetensi 3. Siswa

mampu memahami kinetika reaksi, kesetimbangan kimia, dan faktor-faktor yang

17

mempengaruhinya, serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari dan industri yang

memuat materi pokok tentang Laju Reaksi / Kinetika (Depdikbud, 2007). Pada materi

pokok Laju Reaksi / Kinetika dijelaskan tentang laju dan orde reaksi (kemolaran,

pengertian laju reaksi, persamaan laju reaksi, orde reaksi), faktor-faktor yang

mempengaruhi laju reaksi (konsentrasi, suhu, luas permukaan zat, katalis), teori

tumbukan (energi aktivasi, katalis) (Michael Purba, 2007). Pengalaman belajar siswa

yang diharapkan diantaranya melakukan percobaan tentang enzim sebagai katalis dalam

makhluk hidup (Dikdasmen Depdiknas, 2007). Jadi pada dasarnya percobaan tentang

enzim sebagai katalis seharusnya ada dalam proses pembelajaran kimia.

Selain konsep-konsep dalam kedua mata pelajaran tersebut ada satu konsep yang

diperbantukan yaitu konsep tentang persamaan regresi linear dalam mata pelajaran

matematika untuk mengolah data yang dihasilkan. Jadi untuk dapat memahami konsep

kinetika enzim maka guru / siswa harus mampu menggabungkan ketiga konsep tersebut.