Jawaban:

1. Persamaan kinetika enzim Michaelis-Menten adalah persamaan matematika yang menjelaskan hubungan antara laju reaksi enzimatik (v) dengan konsentrasi substrat ([S]) dan konstanta Michaelis-Menten (Km):

v = (Vmax [S]) / (Km + [S])

dalam persamaan ini, Vmax adalah laju maksimum reaksi enzimatik yang dapat dicapai ketika semua enzim aktif, sedangkan Km adalah konsentrasi substrat pada saat laju reaksi mencapai setengah dari Vmax.

Dari persamaan tersebut, dapat dilihat bahwa laju reaksi (v) bergantung pada konsentrasi substrat ([S]). Pada awalnya, ketika konsentrasi substrat rendah, laju reaksi meningkat secara linier dengan peningkatan konsentrasi substrat karena banyaknya enzim yang belum bereaksi dan masih tersedia untuk bereaksi dengan substrat. Namun, pada titik tertentu, laju reaksi akan mencapai titik jenuh (Vmax) karena semua enzim yang tersedia telah bereaksi dengan substrat.

Kurva Michaelis-Menten menunjukkan hubungan antara laju reaksi dan konsentrasi substrat. Pada awalnya, laju reaksi meningkat secara linier seiring dengan peningkatan konsentrasi substrat, kemudian laju reaksi mencapai titik jenuh dan tidak meningkat lagi meskipun konsentrasi substrat terus meningkat.

Peningkatan konsentrasi substrat dapat meningkatkan laju reaksi hingga mencapai Vmax, tetapi pada saat konsentrasi substrat mencapai titik jenuh, penambahan konsentrasi substrat tidak akan meningkatkan laju reaksi lagi. Hal ini karena semua enzim yang tersedia telah bereaksi dengan substrat dan tidak ada enzim lagi yang tersedia untuk bereaksi dengan substrat baru.

Dengan demikian, pengaruh kadar substrat terhadap laju reaksi enzimatik dapat dilihat dari kurva Michaelis-Menten. Pada konsentrasi substrat rendah, laju reaksi meningkat secara linier, sedangkan pada konsentrasi substrat tinggi, laju reaksi mencapai titik jenuh dan tidak meningkat lagi. Konsentrasi substrat yang optimal untuk mencapai laju reaksi maksimum terjadi pada saat konsentrasi substrat sama dengan Km.

2. Beberapa faktor yang dapat menyebabkan sistem pengolahan limbah secara anaerobik tidak efektif dalam menurunkan kadar polutan adalah sebagai berikut:

a. Ketersediaan nutrisi yang kurang: Mikroorganisme yang digunakan dalam proses pengolahan limbah membutuhkan nutrisi tertentu agar dapat berkembang dan bekerja dengan baik. Jika nutrisi tersebut kurang atau tidak tersedia dalam jumlah yang cukup, maka mikroorganisme tidak dapat bekerja secara optimal dalam proses pengolahan limbah.

b. Kondisi lingkungan yang tidak sesuai: Mikroorganisme pada umumnya membutuhkan kondisi lingkungan yang sesuai untuk dapat bekerja dengan baik. Hal ini meliputi pH yang tepat, suhu yang cocok, kandungan garam yang tidak terlalu tinggi, dan oksigen yang cukup. Jika kondisi lingkungan tidak sesuai, maka mikroorganisme tidak dapat berkembang dan bekerja dengan baik, sehingga proses pengolahan limbah menjadi tidak efektif.

c. Kematian mikroorganisme: Mikroorganisme pada proses pengolahan limbah anaerobik dapat mati karena beberapa faktor seperti pH yang terlalu rendah atau terlalu tinggi, suhu yang terlalu tinggi, adanya racun atau bahan kimia berbahaya dalam limbah, dan sebagainya. Jika banyak mikroorganisme mati, maka proses pengolahan limbah akan menjadi tidak efektif.

d. Kualitas limbah yang buruk: Jika limbah yang diolah memiliki kualitas yang buruk, seperti kandungan bahan organik yang sangat tinggi atau adanya bahan kimia berbahaya, maka proses pengolahan limbah secara anaerobik tidak akan efektif dalam menurunkan kadar polutan. Kualitas limbah yang buruk juga dapat menyebabkan kerusakan pada mikroorganisme dan menghambat pertumbuhannya, sehingga proses pengolahan limbah menjadi tidak efektif.

3. Untuk menghitung jumlah sel bakteri pada sampel air sungai, kita dapat menggunakan rumus sebagai berikut:

Jumlah sel bakteri = jumlah koloni x faktor pengenceran

Faktor pengenceran = 1 / volume sampel + volume pengenceran

Dalam kasus ini, volume sampel adalah 1 mL dan volume pengenceran adalah 9 mL, sehingga faktor pengenceran adalah 1/10.

Jadi, jumlah sel bakteri pada sampel air sungai tersebut adalah:

Jumlah sel bakteri = 125 koloni x 1/10 Jumlah sel bakteri = 12.5 sel/mL

Jadi, jumlah sel bakteri pada sampel air sungai tersebut adalah 12.5 sel/mL.