BAB I
PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Setiap organisme memerlukan makanan untuk tetap dapat menjaga hidupnya. Aktivitas makan dilakukan setiap makhluk hidup tidak memandang usia, spesies, dan jenis kelamin. Makanan yang dikonsumsi selanjutnya akan dicerna oleh tubuh melalui beragam proses. Hasil dari proses tersebut selanjutnya akan berguna untuk pertumbuhan maupun aktivitas makhluk hidup.
Namun dari proses pencernaan makanan di dalam tubuh tentunya tidak hanya menghasilkan zat atau senyawa tetapi juga dihasilkan zat-zat yang bersifat racun (toksin) bagi tubuh. Misalnya senyawa Hidrogen peroksida (H2O2) yang berbahaya bagi tubuh. Namun tubuh manusia telah dilengkapi dengan organ hati (hepar) yang memiliki jutaan peroksisom. Organel sel ini menghasilkan enzim katalase yang mampu menguraikan H2O2 menjadi senyawa yang tidak berbahaya.
Dalam proses metabolisme, enzim merupakan biokatalisator yang bertugas mempercepat laju reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup.
B. Rumusan masalah
1. Bagaimanakah kerja enzim katalase?
2. Apakah faktor – faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase?
3. Apakah organ yang banyak mengandung enzim katalase?
C. 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 (pH) lingkungannya.
D. Tujuan
1. Mengetahui kerja enzim katalase
2. Mengetahui organ yang banyak mengandung enzim katalase
3. Mengetahui faktor – faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
TINJAUAN PUSTAKA
Enzim adalah senyawa yang dibentuk oleh sel tubuh organisme. dalam sel enzim ini diproduksi oleh organel badam mikro peroksisok. Kegunaan enzim katalase adalah menguraikan Hidogen Peroksida (H2O2), merupakan senyawa racun dalam tubuh yang terbentuk pada proses pencernaan makanan.
Hidrogen peroksida dengan rumus kimia bila H2O2 ditemukan oleh Louis Jacquea Thenard pada tahuna 1818. Senyawa ini merupakan bahan kimia organik yang memiliki sifat oksidator kuat dan bersifat racun dalam tubuh.
Senyawa peroksida harus segera di uraikan menjadi air (H2O) dan oksigen (O2) yang tidak berbahaya. Enzim katalase mempercepat reaksi penguraian peroksida (H2O2) menjadi air (H2O) dan oksigen (O2). Penguraian peroksida (H2O) ditandai dengan timbulnya gelembung.
Bentuk reaksi kimianya adalah:
H2O → H2O + O2
Enzim tertentu dapat bekerja secara optimal pada kondisi tertentu pula. Beberapa faktor yang mempengaruhi kerja enzim adalah sebagai berikut :
- Suhu
Enzim menjadi rusak bila suhunya terlalu tinggi atau rendah. Protein akan mengental atau mengalami koagulasi bila suhunya terlalu tinggi (panas).
- Derajat keasaman (pH)
Enzim menjadi nonaktif jika diperlakukan pada asam dan basa yang sangat kuat. Sebagian besar enzim bekerja paling efektif pada kisaran pH lingkungan yang sedikit sempit (pH = ±7). Di luar pH optimal, kenaikan atau penurunan pH menyebabkan penurunan aktivitas enzim dengan cepat.
- Konsentrasi enzim, substrat, dan kofaktor
Jika pH dan suhu suatu sistem enzim dalam keadaan konstan serta jumlah substrat berlebihan, maka laju reaksi sebanding dengan jumlah enzim yang ada. Jika pH, suhu dan konsentrasi enzim dalam keadaan konstan, maka reaksi awal hinga batas tertentu sebanding dengan substrat yang ada. Jika enzim memerlukan suatu koenzim atau ion kofaktor, maka konsentrasi substrat dapat menetukan laju reaksi.
- Inhibitor enzim
Kerja enzim dapat dihambat, baik bersifat sementara maupun tetap oleh inhibitor berupa zat kimia tertentu. Pada konsentrasi substrat yang rendah akan terlihat dampak inhibitor terhadap laju reaksi.
E. Konsentrasi substrat, jika konsentrasi substrat ditambah maka kecepatan reaksi pun semakin lambat.
Otto Warburg memenangkan hadiah nobel pada tahun 1930. penelitian awal Otto adalah tentang polipeptida. Pada universitas Heidelberg, dia meneliti tentang proses respirasi. Otto ingin mengaitkan proses tersebut dengan metode fisikan dan kimia. Metode tersebut ia gunakan pada asimilasi karbon dioksida tanaman, metabolisma tumor dan unsur kimia pokok pada organ respirasi fermentasi. Otto tidak pernah menjadi staf pengajar, tetapi penemuannya tentang flavin dan nikotinamida sebagai gugus aktif dalam enzim pentransferr hidrogen telah melengkapi proses oksidasi dan reduksi pada dunia kehidupan.
Enzim dibuat di dalam sel – sel hidup. Sebagian besar enzim bekerja di dalam sel, yang disebut enzim intraseluler. Salah satu contoh enzim intraseluler adalah enzim katalase. Katalase memecah senyawa berbahaya, seperti Hydrogen peroksida (H2O2) di dalam sel hati. Dalam hal ini Hydrogen peroksida bertindak sebagai substrat. Hydrogen peroksida merupakan senyawa reaktif dan dapat merusak sel, kemudian akan didegrasi oleh katalase. Katalase mendegrasi Hydrogen peroksida (H2O2) menjadi air (H2O) dan oksigen (O2).
BAB III
METODE PENELITIAN
METODE PENELITIAN
A. Waktu penelitian
Tanggal percobaan : 22 Agustus 2011
Pukul : 11.50 – 13.20
Tempat : Laboratorium Biologi SMA N 1 Tuban
B. Variabel penelitian
ð Variabel bebas adalah faktor yang sengaja dibuat berbeda dalam suatu penelitian.
Pada penelitian ini adalah pemberian NaOH, HCl, dan suhu
ð Variabel terikat adalah suatu hasil dari perlakuan variabel bebas dan terkontrol.
Variabel terkontrolnya adalah banyaknya gelembung dan nyala api yang terjadi
ð Variabel kontrol adalah variabel yang dibuat sama dalam suatu percobaan.
Sebagai pengontrol yaitu wadah, obyek penelitian (hati ayam) dan alat
C. Alat dan bahan
a. Alat
· Tabung Reaksi
· Mortar
· Kapas
b. Bahan
· Ekstrak hati ayam
· Larutan Hidrogen Peroksida (H2O2)
· Larutan HCl dan NaOH encer
· Air suling
· Es batu
D. Langkah kerja
ð Membuat ekstrakhati ayam dengan cara menumbuk hati tersebut menggunakan mortar, kemudian ditambah air suling dan disaring.
ð Masukkan sebanyak 1 ml ekstrak hati ke dalam tabung yang diberi label A, B, C, D, dan E
ð Pada tabung A tidak ditambah larutan apapun (ekstrak)
tabung B ditambahkan tetesan larutan HCl
tabung C ditambahkan tetesan larutan NaOH
tabung D dipanaskan
tabung E didinginkan
ð Meneteskan larutan H2O2 sebanyak 10 tetes ke dalam tabung reaksi yang berlabel A, B, C, D, dan E
ð Mengamati kejadian pada tiap tabung reaksi
BAB IV
HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
A. Tabel hasil pengamatan
| NO | Ekstrak hati + H2O2 | Banyak Gelembung | Nyala Api |
| 1 | Netral | ++++ | ++++ |
| 2 | + NaOH | + | + |
| 3 | + HCl | + | + |
| 4 | Dipanaskan | - | - |
| 5 | Didinginkan | ++ | ++ |
Keterangan :
Gelembung : Banyak Sekali : ++++
Sedikit : +
Tidak Ada : -
B. Pembahasan
Dari data yang telah diperoleh, menunjukkan bahwa pada ekstrak hati reaksi yang terjadi jauh lebih cepat dan produk yang dihasilkan juga jauh lebih banyak, berbeda dengan ekstrak jantung dan kentang. Hal tersebut membuktikan bahwa di dalam hati terdapat suatu enzim yang telah menjalankan fungsinya yaitu mempercepat reaksi kimia (biokatalisator). Karena di hati terjadi perombakan zat yang tidak diinginkan oleh tubuh, yang dalam hal ini adanya Hydrogen Peroksida, maka enzim yang digunakan pada proses tersebut tidak lain adalah enzim katalase.
Faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase adalah suhu dan pH, hal ini telah dibuktikan pada percobaan di atas.
Faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase adalah suhu dan pH, hal ini telah dibuktikan pada percobaan di atas.
Reaksi di atas dapat dituliskan :
H2O2 → H2O + ½ O2
Pada saat ekstrak hati, jantung maupun kentang ditetesi dengan H2O2 maka akan menghasilkan H2O2 dan O2. Terbukti bara api akan menyala dan muncul gelembung gas. Ada tidaknya gelembung merupakan indikator adanya air dalam wujud uap. Sedangkan menyala atau tidaknya bara api merupakan indikator adanya gas oksigen dalam tabung tersebut.
Jika sebelum ditetesi H2O2 ketiga ekstrak ditetesi HCl dahulu (suasana asam) maka gelembung yang muncul sedikit. Berati dalam suasana asam enzim katalase tidak bekerja dengan optimum akibat sisi aktif enzim mengalami sedikit perubahan.
Akan tetapi jika sebelum ditetesi H2O2 ekstrak ditetesi NaOH dahulu (suasana basa) maka H2O dan O2 yang dihasilkan masih banyak (meski tidak sebanyak jika ditetesi H2O2 saja) terbukti bara api menyala lama dan gelembung gas banyak. Berari enzim katalase masih dapat bekerja optimum pada pH netral (7) sampai sedikit basa.
Hal di atas sangat berkebalikan jika sebelum ditetesi H2O2 ditetesi NaCl 5% dahulu, H2O dan O2 yang dihasilkan paling melimpah dan banyak. Terbukti bara api menyala paling lama dan terang serta gelembung yang dihasilkan paling melimpah. Karena NaCl terdiri atas ion Na+ sebagai kofaktor dan ion Cl- sebagai aktivator enzim. Jadi enzim (katalase) aka bekerja paling optimum jika ditambah aktivator / kofaktor.
Namun jika ekstrak dipanaskan dulu maka tidak menghasilkan H2O2 dan O2, terbukti bara api tidak menyala dan gelembung udara tidak muncul. Hal ini karena enzim (katalase) mengalami denaturasi (kerusakan pada sisi aktif enzim sehingga tidak bisa lagi mengikat substrat). Berarti enzim katalase bekerja secara optimal pada suhu kamar (30o – 40oC) dan tidak bekerja pada suhu lebih besar atau sama dengan 60oC
BAB V
KESIMPULAN
KESIMPULAN
Dari percobaan diatas didapat kesimpulan :
1. Katalase memecah senyawa berbahaya, seperti Hydrogen peroksida (H2O2) di dalam sel hati. Dalam hal ini Hydrogen peroksida bertindak sebagai substrat. Hydrogen peroksida merupakan senyawa reaktif dan dapat merusak sel, kemudian akan didegrasi oleh katalase. Katalase mendegrasi Hydrogen peroksida (H2O2) menjadi air (H2O) dan oksigen (O2).
2. Beberapa faktor yang mempengaruhi kerja enzim adalah sebagai berikut :
a. Suhu
Enzim menjadi rusak bila suhunya terlalu tinggi atau rendah. Protein akan mengental atau mengalami koagulasi bila suhunya terlalu tinggi (panas).
b. Derajat keasaman (pH)
Enzim menjadi nonaktif jika diperlakukan pada asam dan basa yang sangat kuat. Sebagian besar enzim bekerja paling efektif pada kisaran pH lingkungan yang sedikit sempit (pH = ±7). Di luar pH optimal, kenaikan atau penurunan pH menyebabkan penurunan aktivitas enzim dengan cepat.
c. Konsentrasi enzim, substrat, dan kofaktor
Jika pH dan suhu suatu sistem enzim dalam keadaan konstan serta jumlah substrat berlebihan, maka laju reaksi sebanding dengan jumlah enzim yang ada. Jika pH, suhu dan konsentrasi enzim dalam keadaan konstan, maka reaksi awal hinga batas tertentu sebanding dengan substrat yang ada. Jika enzim memerlukan suatu koenzim atau ion kofaktor, maka konsentrasi substrat dapat menetukan laju reaksi.
d. Inhibitor enzim
Kerja enzim dapat dihambat, baik bersifat sementara maupun tetap oleh inhibitor berupa zat kimia tertentu. Pada konsentrasi substrat yang rendah akan terlihat dampak inhibitor terhadap laju reaksi.
e. Konsentrasi substrat, jika konsentrasi substrat ditambah maka kecepatan reaksi pun semakin lambat.
3. Organ yang banyak mengandung enzim Katalase adalah hati
DAFTAR PUSTAKA
·
