pengaruh inhibitor terhadap enzim
TRANSCRIPT
-
8/16/2019 Pengaruh Inhibitor Terhadap Enzim
1/15
PENGARUH INHIBITOR TERHADAP AKTIVITAS ENZIM
A. TujuanPraktikum
Setelah mengikuti percobaan ini diharapkan mahasiswa mampu:1. Mampu memahami pengaruh inhibitor terhadap aktivitas enzim.
2. Mampu menjelaskan peristiwa inhibisi kompetitif terhadap aktivitas enzim.
B. DasarTeri
Enzim adalah golongan protein ang paling banak terdapat dalam sel hidup!
dan mempunai fungsi penting sebagai katalisator reaksi biokimia ang secara
kolektif membentuk metabolisme perantara dari sel "#irahadikusumah :
1$%$&. Enzim merupakan biokatalis ang dapat meningkatkan kecepatan reaksi
dalam sistem biologi. 'anpa adana enzim! suatu reaksi akan berlangsung sangat
lambat dan sulit karena energi aktivasi ang terlalu besar. Sedangkan dengan adana
enzim! reaksi akan mudah terjadi dan kecepatan reaksina dapat meningkat hingga
1() kali lipat.
Enzim sebagai katalisator juga mempunai sifat*sifat seperti katalisator
pada umumna! seperti ikut bereaksi! tetapi pada akhir reaksi! enzim akan didapatkan
kembali dalam bentuk semula. +al tersebut mengakibatkan enzim dapat dipakai
kembali setelah melaksanakan aktivitasna. Enzim membantu reaksi denganmenediakan jalur reaksi ang memiliki energi aktivasi ang lebih rendah untuk
transisi substrat menjadi produk dibandingkan dengan produk ang tidak dikatalisis.
,alam mengkatalisis suatu reaksi! aktivitas suatu enzim dipengaruhi oleh
beberapa faktor diantarana adalah konsentrasi enzim! konsentrasi substrat!
-+!temperatur! koenzim dan gugus prostetik! dan isoenzim"edhana:2((/&. 0ktivitas
enzim dapat dipengaruhi oleh beberapa jenis molekul. Molekul*molekul ang
mampu menurunkan aktivitas katalitik enzim disebut inhibitor. 'ujuan dari
praktikum ini adalah untuk mengetahui pengaruh inhibitor terhadap aktivitas enzim
dilihat dari harga maks dan M reaksi dengan inhibitor dan tanpa inhibitor.
3nhibitor merupakan suatu senawa ang dapat menghambat atau
menurunkan laju reaksi ang dikatalisis oleh enzim. 'erdapat dua jenis inhibitor
utama! aitu inhibitor ang bekerja secara tidak balik "irreversible& dan inhibitor
ang bekerja secara dapat balik "reversible&.3nhibitor tidak dapat balik bekerja
dengan mengikat sisi aktif enzim melalui reaksi irreversible! E 4 3 5 E3! sehingga
inhibitor mengikat enzim! inhibitor tidak dapat dipisahkan dari sisi aktif enzim.
-
8/16/2019 Pengaruh Inhibitor Terhadap Enzim
2/15
eadaan ini mengakibatkan enzim tidak dapat mengikat substrat sehingga tidak
dapat terbentuk produkatau juga dapat bekerja dengan merusak beberapa komponen
"gugus fungsi& pada sisi katalitik molekul enzim.3nhibitor dapat balik mengikat sisi
aktif enzim melalui reaksi reversible dan inhibitor ini dapat dipisahkan atau
dilepaskan kembali dari ikatanna! misalna dengan dialisis. 3nhibitor dapat balik
terdiri dari dua jenis! aitu inhibitor ang bekerja secara kompetitif dan non*
kompetitif .
In!i"itr Km#etiti$
3nhibitor ang bekerja secara kompetitif umumna mempunai struktur tiga
dimensi ang mirirp dengan substrat ang reaksina dikatalisis oleh inhibitor
tersebut. 6leh karena itu! dalam suatu campuran reaksi inhibitor akan bereaksi
dengan substrat untuk terikat pada sisi aktif enzim. Enzim ang telah mengikat
inhibitor tidak dapat bereaksi dengan substrat untuk menghasilkan produk!
sedangkan enzim ang telah mengikat substrat dapat menghasilkan produk! tetapi
tidak dapat berikatan dengan inhibitor.7ontoh inhibitor kompetitif adalah malonat
ang menginhibisi reaksi ang dikatalisis oleh enzim suksinat dehidrogenase.Enzim
suksinat dehidrogenase mengkatalisis pembebasan dua atom hidrogen dari suksinat!
aitu satu dari masing*masing kedua gugus metilena "*7+2*&. ,ehidrogenasi
suksinat ini dihambat oleh malonat ang menerupai suksinat kaarena sama*sama
memiliki gugus karboksil bermuatan negatif ang berjarak tepat sehingga dapat
menempati sisi aktif enzim. 0kan tetapi! malonat tidak terhidrogenasi oleh enzim
suksinat hidrogenase! malonat hana menempati sisi aktif enzim tersebut dan
menguncina sehingga enzim tidak dapat bekerja pada substrat.
In!i"isi Nn%Km#etiti$
3nhibitor non*kompetitif mengikat enzim pada sisi pengikatan ang berbeda
dari substrat. ,engan terikatna inhibitor! aktivitas katalitik enzim menjadi rusak.
+al ini mungkin disebabkan oleh inhibitor ang terikat pada sisi ang lain "bukan sisi
katalitik&. 3katan ini menebabkan perubahan bentuk enzim sehingga sisi aktif enzim
tidak sesuai lagi dengan substratna. 7ontohna! antibiotic penisilin menghambat
kerja enzim penusun dinding sel bakteri. 3nhibitor ini bersifat reversibel! tetapi tidak
dapat dihilangkan dengan menambahkan konsentrasi substrat.
&. Ana'isisPrse(ur
Alat dan Bahan yang diperlukan
-
8/16/2019 Pengaruh Inhibitor Terhadap Enzim
3/15
1. 0lat:
* 'abung reaksi
* 8atang pengaduk
* -ipet tetes
* 9elas ukur 2.
2. 8ahan:
* Metilen blue (!(;
* 8ufer fosfat (!1M "p+ )!/&
*
-
8/16/2019 Pengaruh Inhibitor Terhadap Enzim
4/15
=.
4. Pengaruh Inhibitor TerhadapAktivitas Enzim
. >angkah pertama ang dilakukan aitu disiapkan tabung reaksi dan diisi
masing*masing tabung dengan zat*zat pada tabel berikut.
?. '
a
b
u
n
g
). Met
ilen
blue
(!(
;
%. +
2
6
$. 8ufer
fosfat
(!1M
p+
)!/
1(.
1. 2 m> 1?. 2 m> 1). *
1%. 2 1$. (!
m>
2(. 2
!
%
m
>
21. 2 m> 22. 2 m> 2=. (!2 m>
2/. = 2. (!
m>
2?. 2
!
?
m
>
2). 2 m> 2%. 2 m> 2$. (!/ m>
=(. / =1. (!
m>
=2. (
!
?
m
==. 2 m> =/. / m> =. (!/ m>
-
8/16/2019 Pengaruh Inhibitor Terhadap Enzim
5/15
>
=?. =). * =%. ?
!
(
m
>
=$. 2 m> /(. * /1. *
• Metilen blue digunakan sebagai indikator warna ang mengindikasikan telah
terjadina proses pengoksidasian suksinat menjadi fumarat oleh enzim suksinat
dehidrogenase.
•-enambahan buffer fosfat (!1M p+ )!/ bertujuan untuk mempertahankan p+ larutan
padap+ optimum enzim aitu )!/.
• Selanjutna natrium suksinat merupakan substrat ang akan memberikan 2 molekul+
kepada @0,4. ,itambahkanna natrium malonat bertujuan sebagai inhibitor dari
reaksi perubahan suksinat menjadi fumarat.
• angkah selanjutna adalah mengaduk semua campuran! hal ini dimaksudkan agar
larutan menjadi homogen dan tercampur secara merata.• emudian ditambahkan 2! m> homogenat hati pada masing*masing tabung. @ungsi
homogenat hati ini adalah sebagai sumber enzim katalase! lalu diaduk segera sampai
homogen. -engadukan ini bertujuan agar reaksi ang terjadi merata di semua bagian.
• ,itambahkan beberapa tetes minak parafin untuk menutup permukaan larutan agar
tidak terjadi kontak antara permukaan larutan dengan udara! sehingga metilen blue
tidak akan mengalami oksidasi kembali.
• elima tabung selanjutna diinkubasi pada penangas air suhu =%A7untuk
mengoptimalakan reaksi ang terjadi.• ,iamati perubahan warna pada setiap tabung tiap menit hingga warna hilang
sempurna. 'abung digunakan sebagai tabung dengan warna standar.
/2.
D. Hasi' Hasi' Per)"aan
/=.
<
//. -erla
kuan
/. 'abun
g 1
/?. 'abu
ng 2
/). 'abu
ng =
/%. 'abu
ng /
/$. 'ab
ung
(. 2. Metil =. #arna . #arn ). #arn $. #arn ?1. #ar
-
8/16/2019 Pengaruh Inhibitor Terhadap Enzim
6/15
1
1.
8iru
(!(
; (!
ml
biru
/.
a biru
?.
a biru
%.
a biru
?(.
na
biru
?2.
?=.
2
?/. +26 ?. = ml ??. 2!%
ml
?). 2!?
ml
?%. (!?
ml
?$. ?
ml
)(.
=
)1. 8uffe
r
pospa
t (!1
m
-+B)
!/ 2
ml
)2. )=. )/. ). )?.
)).
/
)%.
-
8/16/2019 Pengaruh Inhibitor Terhadap Enzim
7/15
paraff
in
11(. 11=. 11.
11%.
%
11$.
,iinkuba
si
pada
=%o7.
12(.
-erubaha
n
#arna:
121. 122. 12=. 12/. 12.
12?.
12).
12%. 12$.
Menit ke
1=(.
+ijau 444
4
1=1.
+ijau 44
44
1=2.
+ijau 44
44
1==.
+ijau 44
44
1=/.
uning
1=. 1=?.
Menit ke
1(
1=).
+ijau 444
1=%.
uning 4
1=$.
+ijau 44
44
1/(.
1/1.
+ijau 44
44
1/2.
1/=.
+ijau
1//.
uning
C 4
1/.
uning
1/?.
1/).1/%. Menit
ke 1
1/$.
+ijau 44
1(.
uning 44
11.
+ijau 44
44
12.
1=.
+ijau 44
44
1/.
1.
+ijau 44
4
1?.
uning 4
1).
uning
1%.
1$. 1?(.
Menit ke
2(
1?1.
+ijau
1?2.
uning44
4
1?=.
+ijau 44
44
1?/.
+ijau 44
44
1?.
+ijau 44
4
1??.
uning 4
1?).
uning
1?%. 1?$.
Menit ke
2
1)(.
+ijau
1)1.
uning44
1)2.
+ijau 44
44
1)=.
1)/.
+ijau
1).
uning
1)?.
+ijau
1)).
uning 4
1)%.
uning
1)$.
-
8/16/2019 Pengaruh Inhibitor Terhadap Enzim
8/15
4 C 4
1%(. 1%1.
Menit ke
=(
1%2.
+ijau
1%=.
uning44
4
1%/.
+ijau
1%.
uning 4
1%?.
+ijau
1%).
uning
C 4
1%%.
+ijau
1%$.
uning 4
1$(.
uning
1$1.
1$2. 1$=.
Menit ke
=
1$/.
1$.
+ijau
1$?.
uning44
4
1$).
+ijau
1$%.
uning 4
4
1$$.
+ijau
2((.
uning
C 4
2(1.
+ijau
2(2.
uning 4
2(=.
uning
2(/. 2(.
Menit ke
/(
2(?.
uning44
4
2().
+ijau
2(%.
+ijau
2($.
uning 4
4
21(.
+ijau
211.
uning
C 4
212.
+ijau
21=.
uning 4
C
21/.
uning
21.
21?. 21).
Menit ke
(
21%.
uning44
41D221$.
+ijau
22(.
uning4
41D2
221.
uning 4
222.+ijau
22=.
uning4
422/.
+ijau
22.
uning
22?. 22).
Menit ke
?(
22%.
uning44
41D2
22$.
+ijau
2=(.
uning4
44
2=1.
+ijau
2=2.
uning4
4
2==.
+ijau
2=/.
uning4
41D2
2=.
+ijau
2=?.
uning
2=). 2=%.
Menit ke
)(
2=$.
uning44
41D2
2/(.
+ijau
2/1.
uning4
44
2/2.
+ijau
2/=.
uning4
41D2
2//.
+ijau
2/.
uning4
41D2
2/?.
+ijau
2/).
uning
2/%.
E. Ana'isis Data (anPem"a!asan
2/$.-ercobaan ini bertujuan untuk memahami pengaruh inhibitor terhadap
aktivitas enzim dan untuk memahami peristiwa inhibisi kompetitif terhadap aktivitas
-
8/16/2019 Pengaruh Inhibitor Terhadap Enzim
9/15
enzim. Metode dari percobaaan ini adalah penambahan inhibitor dan penambahan
substrat. 3nhibitor adalah suatu zat ang befungsi menghambat kerja enzim dengan
mengubah atau menempati sisi aktif enzim sehingga substrat tak dapat bereaksi
sempurna dengan enzim "8ahagiawati! 2((&.onsentrasienzim"substrat& ang
tinggiakanmempengaruhikecepatanreaksisecara linear "kecepatan reaksi akan semakin
tinggiapabila jumlah substrat bertambah jumlahna&.
,apatdikatakanbahwahubunganantarakonsentrasienzimdengankecepatanreaksienzimat
isberbandinglurus.ecepatanreaksi darisuatuenzimsatudengan ang lainberbeda*
bedameskipunmempunaikonsentrasienzim ang sama. -ada percobaan kali ini
sampel ang digunakan adalah homogenat hati ang merupakan sumber dari enzim
suksinat dehidrogenase. ,an natrium malonat ang digunakan sebagai inhibitor
kompetitif dari natrium suksinat.
2(.-rinsip dalam percobaan ini adalahenzim suksinat dehidrogenase dari
homogenat hati mengakatalis reaksi oksidasi suksinat menjadi fumarat dengan
mengubah 7 jenuh pada suksinat menjadi ikatan rangkap.
21.
22.
2=.
2/.
2.
2?. Suksinat @umarat
2).0kibat reaksi seperti diatas metilen blue ang awalna berwarna biru akan
berubah menjadi tak berwarna setelah terjadina pengoksidasian suksinat menjadi
fumarat oleh enzim suksinat dehidrogenase karena metilen blue mengalami
reduksi.0gar reaksi hasil dari kerja enzimberjalan dengan optimal! reaksi dilakukan di
dalam penangas air dengan suhu =)*=%A7. Sebelumna di atas tiap larutan telah
ditetesi oleh minak parafin agar larutan tidak dapat berkentak dengan udara
luar"sehingga metilen blue tidak teroksidasi kembali&.
2%.-ada percobaan ini digunakan
-
8/16/2019 Pengaruh Inhibitor Terhadap Enzim
10/15
berikatan dengan sisi aktif enzim. Enzim ang telah mengikat inhibitor tidak dapat
bereaksi dengan substrat untuk menghasilkan produk! seperti malonat ang akan
membentuk kompleks E3 ang dapat berikatan dengan pusat aktif enzim suksinat
dehidrogenase!sehingga produk fumarat tidak dapat dihasilkan. Sedangkan enzim
ang telah berikatan dengan substrat tidak dapat berikatan dengan inhibitor. adi pada
intina antara inhibitor dan substrat akan saling berkompetisi untuk berikatan dengan
enzim.
2$. E 4 S ES F E 4 -⇄
*+,. -
*+. I
*+*. ⇅*+/. EI
2?/.
2?.2??. Malonat Suksinat
-
8/16/2019 Pengaruh Inhibitor Terhadap Enzim
11/15
-
8/16/2019 Pengaruh Inhibitor Terhadap Enzim
12/15
2)$.
1
2%(.
(! m>
2%1.
=!(
m
>
2%2.
2 m>
2%=.
2 m>
2%/.
*
2%.
4 4 4 4
2%?.
2
2%).
(! m>
2%%.
2!%
m
>
2%$.
2 m>
2$(.
2 m>
2$1.
(!2 m>
2$2.
4 4 4
2$=.
=
2$/.
(! m>
2$.
2!?
m
>
2$?.
2 m>
2$).
2 m>
2$%.
(!/ m>
2$$.
4
=((.
=(1.-erlakuan tabung 1! 2 dan = terjadi perubahan penambahan natrium
malonat dimana tabung 1 tidak ditambah natrium malonat! tabung 2 ditambah (!2 m>
natrium malonat sedangkan tabung = ditabah (!/ ml. ,ari hasil pengamatan diperoleh
bahwa kecepatan reaksi berturut*turut adalah tabung 1G2G=. +al ini menunjukkan
bahwa pada tabung 1 enzim bekerja lebih baik daripadatabung 2 atauun tabung =!
karena adana natrium malonat merupakan inhibitor ang menghambat terbentukna
produk. +al ini mengindikasikan bahwa semakin tinggi konsentrasi inhibitor maka
reaksi akan berlangsung semakin lambat.
=(2.
303.Pengaruh konsentrasi substrat
=(/.
'ab
u
n
g
=(.
Metilen
blue
(!(
;
=(?.
+2
6
=().
8ufer
fosfat
(!1M
p+
)!/
=(%.
=1/.
2 m>
=1.
2 m>
=1?.
(!/ m>
=1).
4
-
8/16/2019 Pengaruh Inhibitor Terhadap Enzim
13/15
=1%.
/
=1$.
(! m>
=2(.
(!?
m
>
=21.
2 m>
=22.
/ m>
=2=.
(!/ m>
=2/.
4 4
=2.
=2?.-erlakuan pada tabung = dan tabung / terjadi perbedaan penambahan
natrium suksinat ang berperan sebagai substrat! dimana pada tabung = ditambah 2
m> sedangkan pada tabung / ditambah / m. Sedangkan jumlah natrium malonat ang
berperan sebagai inhibitor jumlahna sama aitu (!/ m>! ,ari hasil pengamatan
diperoleh data bahwakecepatan reaksi pada tabung /G=. +al ini menunjukkan bahwa
enzim bekerja lebih efektif pada tabung / jika dibandingkan dengan tabung =. +al inimengindikasikan bahwa semakin tinggi konsentrasi substrat maka kecepatan reaksi
akan semakin tinggi pula.
/*0.
1. Kesim#u'an
• -ada penambahan natrium malonat "inhibitor& akan mampu memperlambat
reaksiang terjadi
• Semakin banak natrium malonat "inhibitor& ang ditambahkan! reaksi akan
berlangsung semakin lambat• Semakin banak natrium suksinat "substrat& ang ditambahkan! reaksi akan
berlangsng semakin cepat
• enis inhibisi ang terjadi adalah inhibisi kompetitif
=2%.
G. Da$tarPustaka
=2$. ,widjoseputro! ,.! 1$$/! -engantar @isiologi 'umbuhan! -' 9ramedia -ustaka
Htama: akarta
==(. 9irindra! 0.! 1$$=. Biokimia 1. 9ramedia -ustaka Htama! akarta.
==1. >ehninger! 0. >.! 1$$. DasarDasar Biokimia !iid 1! diterjemahkan oleh Magg
==2. 'henawidjaja! Erlangga! akarta.
===. -age! ,.S. 1$$). Prinsipprinsip Biokimia. Erlangga: akarta.
==/. -arlan! Srini! #ahjudi. 2((=. "ommon Te#tBook $imia %rganik II. HM:
Malang.
==. -ujiadi! 0nna. 1$$/. DasarDasar Biokimia. akarta : H3 -ress
-
8/16/2019 Pengaruh Inhibitor Terhadap Enzim
14/15
==?. -oedjiadi! 0.! 2((! DasarDasar Biokimia& H3 -ress! akarta.
==). Salisbur! @rank 8 dan #. oss! 1$$! 'isiologi Tumbuhan (ilid ). 3'8I
8andung.
==%. 'im dosen -embina. 2(1?. BukuPetun!ukPraktikumBiokimia. HM:
Malang
==$.
H. 2am#iran
340. @oto*foto saat
praktikum berlangsung:
/3.
/3*.
/3/.
/33.
/34.
=/?.
=/). Minak -arafin
/35.
=/$.
=(.
=1.
=2.
==.
=/. Metilen 8iru (!( ;
/44.
=?.
=).
=%.
=$.
=?(.
=?1. ,itambahkan 8uffer @osfat
(!1 M
/+*.
=?=.
=?/.
=?.
=??.
=?).
=?%. ,itambahkan +26
/+6.
=)(.
=)1.
=)2.
=)=.
=)/.
=).
=)?. -erubahan #arna menit ke
/00.
=)%.
=)$.
=%(.
=%1.
=%2.
=%=.
=%/. -erubahan #arna menit ke
2
/54.
=%?.
=%).
=%%.
=%$.
=$(.
=$1. -erubahan #arna menit ke
?(
/6*.
-
8/16/2019 Pengaruh Inhibitor Terhadap Enzim
15/15
/6/.
/63.
/64.
/6+.
/60.
398.