PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Metabolisme merupakan suatau reaksi
kimia yang terjadi didalam tubuh makhluk hidup. Reaksi metabolisme tersebut
dimaksudkan untuk memperoleh energi, menyimpan energi, menyusun bahan makanan,
merombak bahan makanan, memasukkan atau mengeluarkn zat - zat, melakukan
gerakan, menyusun struktur sel, merombak struktur – struktur sel yang tidak
dapat digunakan lagi, dan menanggapi rangsang.
Tentunya dalam suatu reaksi kimia
terdapat zat - zat atau senyawa - senyawa baik yang sifatnya menghambat
(inhibitor), atau mempercepat reaksi (aktivator).Senyawa – senyawa yang
mempercepat suatu reaksi dikenal dengan sebutan katalisator.
Katalisator adalah suatu zat yang
mempercepat laju reaksireaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami
perubahan atau terpakai oleh reaksi itu.Suatu katalis berperan dalam reaksi
tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk.
Katalis memungkinkan reaksi
berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat
perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi.Katalis menyediakan suatu jalur
pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah.Katalis mengurangi energi yang
dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi.
Metabolisme yang merupakan reaksi
kimia memiliki katalisator yang disebut dengan enzim.
Enzim yang tersusun atas protein dan
molekul lainnya bekerja dengan menurunkan energi aktivasi, sehingga tidak
diperlukan suhu dan energi tinggi untuk melakukan suatu reaksi kimia didalam
tubuh.Jika tidak terdapat katalisator dalam metabolisme, maka suhu tubuh akan
meningkat dan membahayakan bagi tubuh makhluk hidup.
Kerja enzim tentunya dipengaruhi
oleh faktor dalam dan luar enzim.Faktor dalam misalnya substansi – substansi
genetik yang dibawa oleh masing – masing enzim.
Keinginan kami untuk mengetahui
faktor luar yang mempengaruhi kerja enzim, dan memenuhi tugas biologi,
merupakan suatu motivasi kami untuk melakukan percobaan sederhana yang
menggunakan enzim katalase sebagai contoh(sample).
B. Rumusan
Masalah
·
Bagaimana pengaruh NaOH, HCl dan
suhu terhadap kerja enzim?
C. Tujuan
1. Menyelidiki peranan enzim katalase.
2. Menyelidiki faktor-faktor yang mempengaruhi kerja
enzim katalase.
D.
Manfaat
·
Bagi
Siswa
Dengan melakukan penelitian ini kami
dapat memberikan pengalaman khususnya untuk kami sebagai peneliti sekaligus
penyusun karya tulis ini serta menambah pengetahuan tentang Peanan Enzim Katalase. Dan
juga sebagai referensi untuk membantu kami untuk pembuatan laporan penelitian.
·
Bagi
Masyarakat
Memberikan informasi kepada masyarakat tentang pengaruh
enzim katalase terhadap hydrogen peroksida.
LANDASAN
TEORI
A.
Teori Dasar
1.
Pengertian Enzim
Menurut
Syamsuri metabolisme sangat bergantung pada enzim.Enzim berperan sebagai
pemercepat reaksi metabolisme di dalam tubuh mahkluk hidup, tetapi enzim tidak
ikut bereaksi.
2.
Struktur Enzim
Enzim
merupakan protein yang tersusun atas asam – asam amino. Kebanyakan enzim
berukuran lebih besar dari substratnya.akan tetapi,hanya daerah tertentu dari
molekul enzim tersebut yang berikatan dengan substrat, yaitu bagian yang
disebut dengan sisi aktif (active side).
Secara
kimia, enzim yang lengkap (holoenzim) tersusun atas dua bagian, yaitu bagian
protein dan bagain bukan protein.
·
Bagian
protein disebut apoenzim, tersusun atas asam – asam
amino.Bagian protein bersifat labil (mudah berubah), misalnya terpengaruh oleh
suhu dan keasaman.
·
Bagian bukan
protein yang disebut gugus protetik, yaitu gugusan yang
aktif.Gugus prostetik yang berasal dari molekul non organik disebut kofaktor,
misalnya besi, tembaga, zink. Gugus prostetik yang terdiri dari senyawa –
senyawa kompleks disebut konenzim, misalnya NADH, FADH, koenzim A, tiamin,
riboflavin, asam pantotenat, niasin, piridoksin, biotin, asam folat, dan
kobalamin.
3.
Ciri – Ciri Enzim
·
Biokatalisator :
enzim hanya dihasilkan oleh sel-sel mahkluk hidup yang digunakan untuk
mempercepat proses reaksi.
·
Protein :
sifat-sifat enzim sama dengan protein yaitu dapat rusak pada suhu yang tinggi
dan dipengaruhi pH.
·
Bekerja Secara Khusus : enzim tertentu hanya dapat mempengaruhi reaksi tertentu, tidak
dapat mempengaruhi raeksi lainnya. Zat yang terpengaruhi oleh enzim tersebut
substrat.Substrat adalah zat yang bereaksi. Oleh karena macam zat yang bereaksi
di dalam sel sangat banyak, maka macam enzim pun banyak.
·
Dapat Digunakan Berulang Kali: dapat digunakan berulang kali karena enzim tidak
berubah pada saat terjadi reaksi. Satu molekul enzim dapat bekerja berkali-kali
selama enzim itu tidak rusak.
·
Rusak Oleh
Panas : enzim rusak oleh panas karena merupakan suatu protein . Rusaknya
enzim oleh panas disebut denaturasi jika telah rusak enzim tidak dapat bekerja
lagi.
·
Tidak Ikut Bereaksi :
enzim hanya diperlukan untuk mempercepat reaksi namun tidak ikut bereaksi.
·
Bekerja Dapat Balik :
suatu enzim dapat bekerja menguraikan suatu senyawa menjadi senyawa-senyawa
lain dan sebaliknya dapat pula bekerja menyusun senyawa-senyawa itu menjadi
senyawa semula.
4.
Cara Kerja Enzim
·
Teori Gembok
- Anak Kunci
Sisi aktif
enzim mempunyai bentuk tertentu yang hanya sesuai untuk satu jenis substrat
saja.Bentuk substrat sesuai dengan sisi aktif, seperti gembok cocok dengan anak
kuncinya.Hal itu menyebabkan enzim bekerja secara spesifik. Substrat yang
mempunyai bentuk ruang yang sesuai dengan sisi aktif enzim akan berikatan dan
membentuk kompleks transisi enzim-substrat. Senyawa transisi ini tidak stabil
sehingga pembentukan produk berlangsung dengan sendirinya.Jika enzim mengalami
denaturasi (rusak) karena panas, bentuk sisi aktif berubah sehingga substrat
tidak sesuai lagi. Perubahan pH juga mempunyai pengaruh yang sama.
·
Teori Induced Fit
Reaksi
antara substrat denan enzim berlangsung karena adanya induksi molekul substrat
terhadap molekul enzim.Menurut teori ini, sisi aktif enzim bersifat fleksibel
dalam menyesuaikan struktur sesuai dengan struktur substrat. Ketika substrat
akan terinduksi dan kemudian mengubah bentuknya sedikit sehingga mengakibatkan
perubahan sisi aktif yang semula tidak cocok menjadi cocok (fit). Kemidian
terjadi pengikatan substrat oleh enzim, yang selanjutnya substrat diubah
menjadi produk.Produk kemudian dilepaskan dan enzim kembali pada keadaan
semula, siap untuk mengikat substrat baru.
B.
Hipotesis
Karena enzim
katalase terbentuk atas senyawa protein, maka enzim ini juga memiliki ciri –
ciri yang sama dengan protein. Kerja enzim akan sangat dipengaruhi oleh suhu
dan derajat keasaman lingkungannya.
C.
Variabel Penelitian
a.
Variabel terikat :
Banyak gelembung dan nyala bara api
b. Variabel bebas :
NaOH, HCl, dan suhu
c.
Variabel control : H2O2 dan ektrak hati
ayam
D. Definisi
Operasional
·
Hati ayam terdapat enzim katalase, karena dalam
percobaan ekstrak hati ayam + H2O2 terdapat banyak
gelembung gas dan saat di beri lidiyang membara menjadi menyala. Enzim katalase
juga terdapat dalam wortel dan daun, dalam percobaan wortel + H2O2
dan ekstrak daun + H2O2 terdapat gelembung gas dan
saat di beri lidi yang membara menjadi menyala.
·
Untuk memudahkan substratbercampur dengan bahan
maka bahan tersebut di buat ekstrak atau dengan cara lain yaitu di potong
kecil-kecil sekitar 0,5 cm x 0,5 cm
·
Fungsi H2O2 adalah sebagai
substrat karena enzim katalase bekerja menguraikan H2O2
·
Di gunakan HCL karena untuk mengetahui pH
terutama kesamaan terhadap enzim katalase
·
Digunakan NaOH berfungsi untuk mempengaruhi pH
terutama basa terhadap enzim katalase. Enzim katalase tidak dapat bekerja pada
pH lebih dari 7
·
Dilakukan pemanasan karena untuk mengetahui
pengaruh suhu terahadap kerja enzim katalase, terutama suhu panas
·
Dilakukan pemerian es karena untuk mengatahui
perngaruh suhu terhadap enzim katalase, terutama suhu dingin. Enzim katalase
tidak dapat bekerja pada suhu dingin. Banyak sedikitnya gelembung gas
menunjukkan banyak sedikitnya oksigen dan enzim katalase
·
Faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase
adalah suhu dan pH
METODE PENELITIAN
A.
Alat
dan Bahan
1.
Tabung reaksi
2.
Pipet ukur
3.
Tabung ukur
4.
Gelas kimia
5.
Satu set alat penumbuk
6.
Korek api
7.
Kaki tiga
8.
Lampu spiritus
9.
Penjepit tabung
10.
Hati ayam
11.
Larutan H2O2
12.
Larutan HCL
13.
Larutan KOH
14.
Akuades
B. Cara Kerja
1.
Buatlah potongan hati ayam.
2.
Haluskan tiap-tiap potongan hati ayam dengan
alat penumbuk.
3.
Siapkan lima tabung reaksi dan berilah label A
sampai dengan E.
4.
Siapkan 2 ml ekstrak hati, masukkan dalam
masing-masing tabung. Tambahkan 2 ml larutan H2O2 ke
dalam lima tabung reaksi tersebut.
5.
Selanjutnya, pada tabung A ditambahkan 2 ml
larutan H2O2, pada tabung B ditambahkan dengan 10 tetes
HCL pekat, pada tabung C ditambahkan
dengan 10 tetes KOH.
6.
Segera tutup tabung reaksi menggunakan ibu jari
(pastikan tabung benar-benar tertutup rapat).
7.
Sementara anggota kelompok yang lain membakar
lidi hingga muncul bara api.
8.
Sesudah bara api siap, buka perlahan-lahan
tabung reaksi dan letakkan bara api ke dalam mulut tabung reaksi.
9.
Amati pembentukan gelembung pada tabung dan
keadaan bara api pada kelima tabung tersebut
10.
Catat perubahan yang terjadi dalam bentu tabel.
C. Hasil Data
|
No
|
Perlakuan
|
Jumlah
Gelembung
|
Nyala
Api
|
Perubahan
Warna
|
|
1
|
Ekstrak Hati i + H2O2
|
+++
|
Menyala
|
Merah pucat
|
|
2
|
Ekstrak Hati + H2O2
+ HCL
|
+
|
Menyala
|
Coklat muda ada endapan
|
|
3
|
Ekstrak Hati + H2O2
+ NaOH
|
+++
|
Tidak
Menyala
|
Merah kecoklatan ada endapan
|
|
4
|
Ekstrak Hati + H2O2
dalam air panas
|
+
|
Tidak
Menyala
|
Abu-abu ada endapan
|
|
5
|
Ekstrak Hati + H2O2
dalam es
|
++
|
Menyala
|
Merah Pucat
|
Keterangan :
+ + + = banyak
gelembung
+ + =
gelembungnya sedang
+ = sedikit
gelembung
- =
tidak ada gelembung
D.
Analisa Data
Pada
praktikum kali ini kami menggunakan ekstrak hati ayam sebagai bahan percobaan,
karena hati ayam banyak mengandung enzim katalase. Hasil dari percobaan yang
terdapat pada tabung reaksi adalah gelembung yang mengandung gas oksigen. Dan
apabila kita menempatkan bara di dalam tabung reaksi, maka bara tersebut akan
menyala, ini membuktikan bahwa reaksi pembakaran tadi menghasilkan oksigen
(O2). Tetapi tidak semua tabung reaksi menghasilkan gelembung dan menyala
apabila ditempatkan bara di atasnya. Ada juga bara yang mati setelah di
tempatkan di atas tabung reaksi.
·
Pada hati ayam
1.
Ekstrak ditambah H2O2 (hidrogen
peroksida)
Saat
ekstrak diberi H2O2 terjadi gelembung-gelembung udara
yang banyak. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase yang terdapat
di dalam hati ayam mengubah H2O2 menjadi H2O
(air), sedangkan pada waktu dimasukkan lidi membara ke dalamnya, timbul nyala
api. Hal ini membuktikan bahwa H2O2 juga
diuraikan menjadi oksigen (O2).
2.
Ekstrak ditambah HCl dan H2O2
Penambahan HCL dihasilkan gelembung dalam kategori
sedikit namun bara api juga menyala dalam intensitas sedang. Hal tersebut
menunjukkan bahwa enzim katalase dalam hati tidak bekerja, karena tidak
dipecahkannya senyawa H2O2 menjadi air dan oksigen. Hal
tersebut disebabkan karena terjadinya denaturasi. Denaturasi merupakan rusaknya
bentuk tiga dimensi enzim yang menyebabkan enzim tidak dapat lagi berikatan
dengan substratnya sehingga aktivasi enzim menurun atau hilang. Denaturasi
enzim perlakuan ini disebabkan oleh penambahan HCl yang merubah kondisi di
sekitar molekul menjadi kondisi asam. Derajat keasaman (pH) sangat mempengaruhi
aktivitas enzim, sehingga kondisi asam tersebut merusak enzim katalase yang
bekerja pada pH netral.
3.
Ekstrak ditambah NaOH dan H2O2
Penambahan
NaOH disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu
basa. Kemudian ditambah H2O2 ternyata
terbentuk gelembung udara yang sedang, tetapi saat bara api
dimasukkan ke dalamnya tidak terjadi nyala api. Hal ini membuktikan
bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja secara optimal dalam kondisi terlalu
basa.
4.
Ekstrak dididihkan kemudian ditambah
H2O2
Ekstrak yang
dididihkan kemudian ditambah H2O2, ternyata timbul
gelembung udara yang sangat sedikit dan saat bara api dimasukkan ke
dalamnya juga tidak timbul nyala api. Hal ini disebabkan karena protein di
dalam enzim katalase yang terdapat di ekstrak telah rusak sehingga tidak dapat
menguraikan H2O2 menjadi H2O dan O2.
5.
Ekstrak dimasukkan kedalam Es di
tambah H2O2
dimasukkan kedalam es
kemudian ditambah H2O2, ternyata menimbulkan
gelembung udara sedikit saat bara api di masukkan ke dalamnya, dan juga
menimbulkan nyala api sedikit. Hal ini disebabkan karena pada suhu 00C
enzim akan inaktif (tidak aktif sementara).
PENUTUP
A. Kesimpulan
Enzim katalase merupakan enzim yang berfungsi untuk menguraikan peroksida
air yang bersifat racun dan dapat merusak sel tubuh. Peroksida air dihasilkan
dari proses ekskresi yang jika tidak dibuang dan mengalami penimbunan di dalam
tubuh akan menjadi penyakit bagi tubuh tersebut. Enzim katalase banyak
terdapat pada organ hati karena pada organ hati terjadi proses penetralan
racun. Enzim katalase menguraikan peroksida air (H2O2)
menjadi air (H2O) dan oksigen (O2). Enzim katalase
bekerja dengan baik pada suhu tubuh normal dan pada pH netral. Enzim katalase
akan rusak pada pH yang terlalu asam, terlalu basa, ataupun jika dipanaskan
pada suhu yang terlalu ekstrim. Karena pada suhu yang terlalu ekstrim enzim
akan mengalami koagulasi (menggumpal). Enzim katalase bekerja secara
khusus/spesifik karena hanya bekerja untuk menguraikan peroksida air.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar