Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Makalah Biologi Untuk SMA

Makalah Biologi Untuk SMA

Laporan Praktikum Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim Katalase pada Hati Ayam


Biologi


I. Pendahuluan

a. Latar Belakang

Metabolisme yang merupakan reaksi kimia memiliki biokatalisator yang disebut dengan enzim. Enzim adalah senyawa yang dibentuk oleh sel tubuh organisme yang terdiri atas protein atau suatu senyawa yang berikatan dengan protein. Di dalam sel, enzim diproduksi oleh organel badan mikro peroksisok. Enzim merupakan zat yang membantu semua kegiatan yang dilakukan sel. Enzim mempunyai dua fungsi pokok yaitu mempercepat reaksi tetapi tidak ikut bereaksi dan mengatur sejumlah reaksi yang berbeda-beda dalam waktu yang sama.


Kegunaan enzim katalase adalah menguraikan Hidrogen Peroksida (H2O2) yang memiliki sifat oksidator kuat dan merupakan senyawa racun dalam tubuh yang terbentuk pada proses pencernaan makanan. Dengan adanya enzim katalase, senyawa Hidrogen Peroksida (H2O2) dapat diuraikan menjadi air (H2O) dan oksigen (O2) yang tidak berbahaya ditandai dengan timbulnya gelembung.

Ada tidaknya gelembung merupakan indikator adanya air dalam wujud uap. Sedangkan menyala atau tidaknya bara merupakan indikator adanya gas oksigen dalam tabung tersebut. Enzim katalase yang dihasilkan peroksisom pada hati akan mengalami denaturasi (kerusakan) pada suhu yang tinggi ataupun pada suasana asam dan basa. Enzim katalase bekerja secara optimal pada suhu kamar (±30C) dan suasana netral. Hal ini dapat dilihat pada suasana asam, basa, dan suhu tinggi, laju reaksi menjadi sangat lambat. Bahkan terhenti sama sekali. Indikasinya adalah sedikitnya gelembung yang dihasilkan dan bara api tidak menyala. Sedangkan pada suhu normal dan pH netral, reaksi berjalan dengan lancar.

Cara kerja yang dilakukan enzim yaitu molekul selalu bergerak dan saling bertumbukan satu sama lainnya. Jika ada molekul substrat menumbuk molekul enzim yang tepat maka akan menempel pada enzim. Tempat menempelnya molekul substrat tersebut disebut dengan sisi aktif. Kemudian terjadi reaksi dan terbentuk molekul produk.

Kerja enzim tentunya dipengaruhi oleh faktor-faktor tertentu. Keinginan kami untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim, dan memenuhi tugas biologi, merupakan suatu motivasi kami untuk melakukan praktikum sederhana dengan menggunakan enzim katalase yang berasal dari ekstrak hati dan jantung ayam.

b. Rumusan Masalah

* Bagaimanakah cara kerja enzim katalase?

* Bagaimanakah pengaruh H2O2 terhadap mekanisme kerja enzim katalase?

* Apa sajakah faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase?




c. Tujuan Penelitian

* Mengetahui cara kerja enzim katalase

* Mengetahui pengaruh H2O2 terhadap mekanisme kerja enzim katalase

* Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase

d. Manfaat Penelitian

* Dapat mengetahui cara kerja enzim katalase

* Dapat mengetahui pengaruh H2O2 terhadap mekanisme kerja enzim katalase

* Dapat Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase

II. Tinjauan Pustaka

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 substart, yaitu di bagian yang disebut sisi aktif. Beberapa enzim memerlukan komponen nonprotein yang disebut gugus prostetik agar dapat bekerja dalam suatu reaksi. Enzim yang lengkap tersebut disebut holoezim.

Secara kimia, enzim yang lengkap (holoenzim) tersusun atas dua bagian, yaitu bagian protein dan bagian bukan protein. Bagian protein disebut apoenzim, tersusun atas asam amino. Bagian protein bersifat labil (mudah berubah), misalnya terpengaruh oleh suhu dan keasaman. Bagian yang bukan protein disebut gugus prostetik, yaitu gugusan yang aktif. Gugus prostetik yang berasal dari molekul anorganik disebut kofaktor, misalnya besi, tembaga, zink. Gugus prostetik yang terdiri dari senyawa organik kompleks disebut koenzim, misalnya NADH, FADH, koenzim A, tiamin (vitamin B1), riboflavin (vitamin B2), asam pantotenat (vitamin B5), niasin (asam nikotinat), piridoksin (vitamin B6), dan biotin.

Katalase adalah enzim yang dapat menguraikan hidrogen peroksida (H2O2) yang tidak baik bagi tubuh makhluk hidup menjadi air (H2O) dan oksigen (O2) yang sama sekali tidak berbahaya. Selain itu, enzim ini di dalam tubuh manusia juga menguraikan zat-zat oksidatif lainnya seperti fenol, asam format, maupun alkohol yang juga berbahaya bagi tubuh manusia. Katalase terdapat hampir di semua makhluk hidup. Enzim ini diproduksi oleh sel di bagian badan mikro, yaitu Perioksisom. Bagi sel, enzim ini adalah bodyguard yang melindungi bagian dalam sel dari kondisi oksidatif yang bagi kebanyakan orgnisme ekuivalen dengan kerusakan.


Enzim katalase dari mamalia hanya dapat berfungsi di antara suhu 37 - 40. Jika suhu terlalu rendah, maka enzim ini akan berhenti bekerja, tetapi tidak mengalami kerusakan dan akan bekerja kembali jika suhu telah normal. Jika suhu terlalu tinggi, enzim ini akan mengalami denaturasi sehingga tidak dapat dipakai kembali.

Reaksi-reaksi yang berlangsung didalam tubuh makhluk hidup terjadi pada suhu 270 C, misalnya pada tumbuhan dan pada tubuh hewan berdarah dingin; atau pada suhu 370, misalnya pada tubuh hewan berdarah panas. Pada suhu tersebut proses oksidasi akan berjalan lambat. Agar reaksi-reaksi berjalan lebih cepat diperlukan katalisator. Katalisator adalah zat yang mempercepat reaksi tetapi zat tersebut tidak ikut bereaksi. Katalisator didalam sel makhluk hidup disebut biokatalisator atau enzim.

Pada umumnya, pH optimum enzim berkisar antara 6-8. Namun, beberapa pengecualian dapat terjadi. Contohnya pada lambung manusia, pepsin akan bekerja optimum pada pH 2. Perubahan pH yang cukup tajam juga dapat menyebabkan enzim mengalami denaturasi.


Hati merupakan kelenjar terbesar di dalam tubuh, terletak dalam rongga perut sebelah kanan, tepatnya di bawah diafragma. Berdasarkan fungsinya, hati juga termasuk sebagai alat ekskresi. Hal ini dikarenakan hati membantu fungsi ginjal dengan cara memecah beberapa senyawa yang bersifat racun dan menghasilkan amonia, urea, serta asam urat dengan memanfaatkan nitrogen yang berasal dari asam amino.

Proses pemecahan senyawa racun oleh hati disebut proses detoksifikasi. Lobus hati terbentuk dari sel parenkimal dansel non-parenkimal. Sel parenkimal pada hati disebut hepatosit, menempati sekitar 80% volume hati dan melakukan berbagai fungsi utama hati. 40% sel hati terdapat pada lobus sinusoidal. Hepatosit merupakan sel endodermal yang terstimulasi oleh jaringan mesenkimal secara terus-menerus pada saat embrio hingga berkembang menjadi sel parenkimal. Selama masa tersebut, terjadi peningkatan transkripsi mRNA albumin sebagai stimulan proliferasi dan diferensiasi sel endodermal menjadi hepatosit.


III. Metodologi Penelitian

a. Alat dan Bahan

i. Spiritus
ii. Tripod
iii. Alu dan lesung
iv. 14 buah tabung reaksi
v. Rak tabung reaksi
vi. Kasa stainless
vii. Pipet
viii. Labu ukur
ix. Penjepit
x. Timbangan
xi. Spatula
xii. 3 gram hati ayam
xiii. H2O2
xiv. Es batu
xv. Akuades



b. Cara Kerja

i. Campurkan 3 gram hati ayam dengan akuades, gerus sampai rata

ii. Tuangkan ke dalam 7 pasang tabung cairan hati dan H2O2 dengan rincian sebagai berikut:
1. Pasangan 1: 15 tetes cairan hati dan 13 tetes hidrogen peroksida
2. Pasangan 2: 15 tetes cairan hati dan 13 tetes hidrogen peroksida
3. Pasangan 3: 15 tetes cairan hati dan 13 tetes hidrogen peroksida
4. Pasangan 4: 15 tetes cairan hati dan 13 tetes hidrogen peroksida
5. Pasangan 5: 15 tetes cairan hati dan 13 tetes hidrogen peroksida
6. Pasangan 6: 25 tetes cairan hati dan 13 tetes hidrogen peroksida
7. Pasangan 7: 15 tetes cairan hati dan 25 tetes hidrogen peroksida

iii. Campurkan isi tabung cairan hati ke dalam tabung hidrogen peroksida (misal: pasang 6 berarti tabung hati nomor 6 dengan tabung H2O2 nomor 6) dengan rincian perlakuan awal terhadap cairan hati sebagai berikut:

1. Netral/Tidak ada perlakuan khusus
2. Ditetesi HCl 5% terlebih dahulu dan didiamkan selama 5 menit
3. Ditetesi KOH 0,1 molar terlebih dahulu dan didiamkan selama 5 menit
4. Dipanaskan sampai suhu nyaris mendidih
5. Didinginkan sampai suhu 15 derajat Celsius
6. Netral/Tidak ada perlakuan khusus
7. Netral/Tidak ada perlakuan khusus

iv. Bakar sepotong lidi, kemudian masukkan bara yang dihasilkan ke dalam tabung hasil reaksi. Amati yang terjadi.


IV. Pembahasan 

a. Hasil Penelitian




Perlakuan
Gelembung
Adanya Bara Api
Banyak
Sedang
Sedikit
Tidak Ada
Ada (Menyala)

Tidak Ada (Tidak Menyala)

1. Netral
2. HCl 5%
3. KOH 0,1 M
4. Dipanaskan
5. Didinginkan
6. 25 tetes hati; 13 tetes H2O2
7. 15 tetes hati; 25 tetes H2O2



b. Pembahasan

* Cara Kerja Enzim Katalase

Ada dua teori mengenai cara kerja enzim secara umum, yaitu teori gombok-anak kunci dan kecocokan terinduksi.

o 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.

o Teori kecocokan terinduksi

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. Kemudian 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.

* Peran dan Kerja Enzim Katalase

Enzim katalase merupakan enzim yang mengandung empat gugus heme, pada tulang, membran mukosa, ginjal dan hati. Enzim ini bekerja secara aktif dalam tubuh dan aktifitas kerjanya dapat ditemukan pada mitokondria, sitoplasma serta peroksosom. enzim yang mengandung empat gugus ini juga memiliki empat rantai polypeptide yang masing-masing bagian terdiri atas 500 lebih senyawa asam amino. Heme yang terdapat pada enzim katalase juga terbentuk dari sebuah cincin protoporphyrin dan mengandung atom besi tunggal. Adapun berat molekul yang terdapat pada enzim ini adalah 118.054,25 gram/mol.

* Fungsi dari Enzim Katalase

Enzim katalase bekerja dengan rangkaian beberapa molekul sehingga keempat gugus tadi akan membantu penyerapan. Adapun didalam tubuh memiliki kandungan hidrogen peroksida atau H202 yang merupakan hasil dari respirasi dan dibuat untuk seluruh sel-sel yang hidup. Kandungan H202 ini sebenarnya sangat berbahaya bagi tubuh untuk itu enzim katalase berfungsi untuk mengkatalis kandungan H202 tersebut. peran enzim ini juga sebagai peroksidasi yang khusus untuk mereaksi dekomposisi hydrogen peroksida sehingga pada nantinya dapat berubah menjadi oksigen serta air. Untuk satu molekul hydrogen peroksida, enzim ini mampu mengoksidasinya hingga menjadi oksigen. Lalu proses peredoksidasian yang kedua akan menjadi air. Hydrogen yang berupa ion sebagai penyeimbang terhadap reaksi yang tengah berjalan.

* Pengaruh H2O2 Terhadap Mekanisme Kerja Enzim Katalase

Enzim katalase akan bereaksi jika ditambahkan dengan H2O2 sebagai substratnya. Enzim katalase tidak dapat bekerja atau bereaksi jika dalam kondisi pH yang terlalu asam (HCl) atau yang terlalu basa (NaOH)

* Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim Katalase

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kerja enzim, yaitu :

o Suhu

Pada suhu tinggi, kecepatan molekul substrat meningkat, dan aktivitas enzim meningkat.

o pH

Perubahan kondisi asam dan basa di sekitar molekul enzim dapat mempengaruhi bentuk tiga dimensi enzim dan dapat menyebabkan denaturasi enzim.

o Aktivator dan Inhibitor

Aktivator merupakan molekul yang mempermudah ikatan antara enzim dengan substratnya. Sebaliknya, inhibitor merupakan suatu molekul yang menghambat ikatan enzim dengan substratnya.

o Konsentrasi Enzim

Semakin besar konsentrasi enzim, semakin cepat pula reaksi yang berlangsung.

o Konsentrasi Substrat

Bila jumlah enzim dalam keadaan tetap, kecepatan reaksi akan meningkat dengan adanya peningkatan konsentrasi substrat. Namun, pada saat sisi aktif semua enzim bekerja, penambahan substrat tidak dapat meningkatkan kecepatan reaksi enzim lebih lanjut.


V. Penutup

a. Simpulan

* Dari percobaan yang telah kami lakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa enzim katalase berperan dalam menguraikan racun dari H2O2 menjadi H2O2 dan O2.

* Aktivitas Enzim dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut.

o Suhu, dimana enzim katalase tidak akan bekerja optimal pada suhu tinggi. karena kita ketahui bahwa enzim katalase akan bekerja pada suhu netral.

o Derajat Keasaman pH, dimana enzim katalase akan bekerja optimal pada pH netral. sedangkan pada keadaan pH < 7 (asam) dan pH > 7 (basa) tidak dapat menguraikan secara optimal.

* Semakin besar konsentrasi enzim katalase, maka semakin banyak molekul substrat yang dapat dipecahkan.

* Semua organ dalam tubuh mengandung enzim katalase yang konsentrasi terbesarnya terdapat di hati dan dengan adanya enzim katalase yang terdapat dalam sel akan menguraikan peroksida air ini sehingga tidak merugikan sel.


Posting Komentar untuk "Makalah Biologi Untuk SMA"

POPULER SEPEKAN

Jangan Coba Coba Sprite dan Insto ini Efeknya
Demit Masuk Google Maps, Ikuti Petunjuk Suara Google Maps Sopir Mobil Ini Malah Kesasar di Hutan
Ajian Tepuk bantal Bikin Wanita Pujaan Hati Bertekuk Lutut
Mau Dikurangi Jokowi, Ini Jadwal Libur Tahun Baru 2020
Gambar
Cuti Bersama Natal, Libur Tahun Baru dan Pengganti Cuti Bersama Idul Fitri, Jadi 11 Hari
Edhy Prabowo Nyatakan Mundur dari Jabatan Menteri Kelautan dan Perikanan
Ayla Tabrak CBR di Purwokerto, Tawari Ganti Rugi Mobil dan Rumah, Ini Kata Saksi
Viral Wanita Cantik Penjual Rujak, Pria Beli 3 Kali dalam Sehari
Viral Pria Lulusan S2 yang Memilih Menjadi Penjual Balon, Alasannya Bikin Sedih