BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Judul/Topik
Pengaruh Klorofil Terhadap Hasil Proses
Fotosintesis
1.2 Tujuan
Mengetahui pengaruh
cahaya dan klorofil terhadap fotosintesis.
1.3 Hari/Tanggal Pelaksanaan
Selasa, 16 Desember 2014
1.4 Hipotesis
Enzim katalase tidak
dapat bekerja secara optimal jika beradalingkungan yang terlalu asam atau
terlalu basa, atau padalingkungan yang temperaturnya terlalu tinggi. Jadi pH
dantemperatur sangat berpengaruh terhadap kerja enzim.
1.5 Variabel
BAB 2
PEMBAHASAN
2.1 Alat dan Bahan
2.2 Prosedur Kerja
2.3 Data Pengamatan
Adapun hasil pengamatan dari uji makan adalah
sebagai berikut:
No.
|
Perlakuan
|
Gelembung
Gas
|
Bara
Api
|
1
2
3
4
|
Ekstrak
jantung + H2O2
Ekstrak
jantung + HCl + H2O2
Ekstrak
jantung + NaOH
Ekstrak
jantung panas + H2O2
|
++
-
+
+
|
Menyala
Tidak
terbentuk api
Redup
Tetap
|
(tabel 2.3)
Keterangan:
- = tidak ada gelembung gas
+ = gelembung gas sedikit
++ = gelembung gas sedang
2.4 Kajian pustaka
A. 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.
B. 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.
1. Bagian protein
disebut apoenzim, tersusun atas asam – asam amino.Bagian
protein bersifat labil (mudah berubah), misalnya terpengaruh oleh suhu dan
keasaman.
2. 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.
C. Ciri
– Ciri Enzim
1. Biokatalisator :
enzim hanya dihasilkan oleh sel-sel mahkluk hidup yang digunakan untuk
mempercepat proses reaksi.
2. Protein :
sifat-sifat enzim sama dengan protein yaitu dapat rusak pada suhu yang tinggi
dan dipengaruhi pH.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. Tidak Ikut
Bereaksi : enzim hanya diperlukan untuk mempercepat reaksi namun tidak
ikut bereaksi.
7. 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.
D. Cara
Kerja Enzim
1. 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.
2. 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.
E. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim
1. Konsentrasi
enzim
Seperti pada katalis
lain, kecepatan suatu reaksi yang menggunakan enzim tergantung pada konsentrasi
enzim tersebut. Pada suatu konsentrasi substrat tertentu, kecepatan reaksi
bertambah dengan bertambahnya konsentrasi enzim.
2. Konsentrasi
Substrat
Hasil eksperimen
menunjukkan bahwa dengan konsentrasi enzim yang tetap, maka pertambahan
konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi.
Untuk dapat terjadi
kompleks enzim substrat, diperlukan adanya kontak antara enzim dengan
substrat.Kontak ini terjadi pada suatu tempat atau bagian enzim yang disebut
bagian aktif.Pada konsentrasi substrat rendah, bagian aktif enzim ini hanya
menampung sedikit substrat.Bila konsentrasi substrat diperbesar, makin banyak
substrat yang dapat berhubungan dengan enzim pada bagian aktif tersebut.Dengan
demikian, konsentrasi kompleks enzim substrat makin besar dan hal ini
menyebabkan makin besarnya kecepatan reaksi.Namun dalam keadaan ini, bertambah
besarnya konsentrasi susbstrat tidak menyebabkan bertambah besarnya konsentrasi
kompleks enzim substrat, sehingga jumlah hasil reaksinya pun tidak bertambah
besar.
3. Suhu
Oleh karena reaksi kimia
dapat dipengaruhi oleh suhu, maka reaksi yang menggunakan katalis enzim dapat
dipengaruhi oleh suhu.Pada suhu rendah reaksi kimia berlangsung lambat,
sedangkan pada suhu yang lebih tinggi reaksi berlangsung lebih cepat. Disamping
itu, karena enzim itu adalah suatu protein, maka kenaikan suhu dapat
menyebabkan terjadinya proses denaturasi. Apabila terjadi proses denaturasi,
maka bagian aktif enzim akan terganggu dan dengan demikian konsentrasi efektif
enzim menjadi berkurang dan kecepatan reaksinya pun akan menurun.
4. Pengaruh
pH
Seperti protein pada
umumnya, struktur ion enzim tergantung pada pH lingkungannya.Enzim dapat
berbentuk ion positif, ion negatif, atau ion bermuatan ganda. Dengan demikian
perubahan pH lingkungan akan berpengaruh terhadap efektivitas bagian aktif
enzim dalam membentuk kompleks enzim substrat. Disamping pengaruh terhadap
struktur ion pada enzim, pH rendah, atau pH tinggi dapat pula menyebabkan
terjadinya proses denaturasi dan ini akan mengakibatkan menurunnya aktifitas
enzim. Terdapat suatu nilai pH tertentu atau daerah pH yang dapat menyebabkan
kecepatan reaksi paling tinggi.pH tersebut dinamakan pH optimum.
5. Pengaruh
Inhibator
·
Hambatan
Reversibel
Molekul atau ion yang dapat menghambat reaksi dinamakan inhibitor.Hambatan
terhadap aktivitas enzim dalam suatu reaksi kimia mempunyai arti yang penting,
karena hambatan tersebut merupakan mekanisme pengaturan reaksi-reaksi yang
terjadi pada tubuh.Disamping itu hambatan dapat memberikan gambaran lebih jelas
tentang mekanisme kerja enzim.Hambatan reversible dapat berupa hambatan bersaing
atau hambatan tidak bersaing.
a.
Hambatan bersaing
Disebabkan karena adanya molekul yang mirip dengan
substrat, yang dapat pula membentuk kompleks, yaitu kompleks enzim inhibitor.
Pembentukan kompleks enzim inhibitor ini sama dengan pembentukan kompleks enzim
substrat, yaitu melalui penggabungan inhibitor dengan enzim pada bagian aktif
enzim. Dengan demikian terjadi persaingan antara inhibitor dengan substrat
terhadap bagian aktif enzim.Inhibitor yang menyebabkan hambatan bersaing
disebut inhibitor bersaing. Inhibitor bersaing menghalangi terbentuknya
kompleks enzim substrat dengan cara membentuk kompleks enzim inhibitor yang
tidak dapat membentuk hasil reaksi P. Dengan demikian adanya inhibitor bersaing
dapat mengurangi peluang bagi terbentuknya kompleks enzim substrat dan hal ini
menyebabkan berkurangnya kecepatan reaksi.
b. Hambatan tidak bersaing
Tidak dipengaruhi oleh besarnya konsentrasi
substrat dan inhibitor yang melakukannya disebut inhibitor tidak bersaing.Dalam
hal ini inhibitor dapat bergabung dengan enzim pada suatu bagian enzim diluar
bagian aktif.
Penggabungan antara inhibitor dengan enzim ini
terjadi pada enzim bebas, atau pada enzim yang telah mengikat substrat yaitu
kompleks enzim substrat.
·
Hambatan
Irreversibel
Hambatan irreversible ini dapat terjadi karena inhibitor bereaksi tidak
reversible dengan bagian tertentu pada enzim, sehingga mengakibatkan berubahnya
bentuk enzim.Dengan demikian mengurangi aktivitas katalitik enzim tersebut.
a. Konsentrasi Ion Hidrogen
Kecepatan dari hampir semua reaksi enzim yang
terkatalisis menunjukkan ketergantungan yang signifikan dari konsentrasi ion
hydrogen.Kebanyakan enzim intraseluler menunjukkan aktivitas optimal pada nilai
pH 5 dan 9.Hubungan dari aktivitas konsentrasi ion H menunjukkan keseimbangan
antara denaturasi enzim pada pH yang tinggi dan rendah serta efek pada enzim,
substrat, atau keduanya.
b. Ion Logam
Ion-ion logam, yang menjalankan peranan katalitik
dan structural pada lebih seperempat dari semua enzim yang dikenal dapat pula
mengisi peranan pengatur, khususnya bagi reaksi dimana ATP merupakan substrat.
Kalau kompleks ATP ion logam tersebut merupakan substrat, aktifitas maksimal
secara khas akan terlihat pada rasio molar ATP terhadap logam di sekitar satu.
Kelebihan logam atau kelebihan ATP merupakan hambatan karena senyawa-senyawa
nukleosida di– dan trifosfat membentuk kompleks yang stabil dengan
kation-kation dwi-valensi, konsentrasi intraseluler nukleotida dapat
mempengaruhi konsentrasi intraseluler ion-ion logam bebas dan dengan demikian
mempengaruhi pula aktivitas enzim-enzim tertentu.
c. Efektor Alosterik
Aktivitas katalitik enzim-enzim pengatur tertentu
diatur oleh efektor alosterik berbobot molekul rendah yang umumnya tanpa atau
mempunyai sedikit kemiripan structural dengan substrat ataupun koenzim bagi
enzim yang diatur itu.Inhibisi umpan balik merupakan istilah yang mengacu pada
penghambatan aktivitas suatu enzim dalam lintasan biosintesis oleh produk akhir
dari lintasan terakhir.
BAB 3
PENUTUP
3.1 Analisa Data
Berdasar pada tabel 2.3
di halaman sebelumnya, Yang terjadi pada
ekstrak saat diberi perlakuan adalah sebagai berikut :
Ekstrak
ditambah H2O2 (hidrogen peroksida)
Saat ekstrak diberi H2O2 terjadi
gelembung-gelembung udara yang sedang, tidak sebanyak pada percobaan ekstrak
hati ayam yang ditambah H2O2.Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase yang
terdapat di dalam jantung 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).
Berdasar reaksi 2H2O2 -> 2H2O + O2
Ekstrak
ditambah HCl dan H2O2
Pertambahan HCl disini
dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu asam. Kemudian ditambah H2O2 ternyata tidak
terbentuk gelembung udara ketika dimasukkan bara api ke dalamnya juga tidak
terjadi nyala api. Hal ini menunjukkan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja
dalam kondisi terlalu asam.
Ekstrak
ditambah NaOH dan H2O2
Penambahan NaOH disini
dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu basa. Kemudian ditambah H2O2 ternyata terbentuk gelembung udara yang sedikit, saat bara api dimasukkan
ke dalamnya nyala api redup. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase tidak
dapat bekerja secara optimal dalam kondisi terlalu basa.
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.
·
Pada ekstrak
hati, jantung dan ekstrak daun pepaya yang diberi H2O2 muncul gelembung gas,
karena artinya sel-sel di dalamnya banyak mengandung enzim katalase.
·
Pada
perlakuan pertama (hanya ditambah peroksida) pembentukan gelembung gas paling
banyak.
·
Gelembung
udara pada tabung 2,3 dan 4 lebih sedikit dari gelembung udara pada tabung 1 karena
pada perlakuan dengan penambahan NaOH, HCl dan dipanaskan ternyata jumlah
gelembung berkurang karena sesuai dengan sifat kerja enzim yang bekerja pada pH
dan suhu tertentu.
·
Selain faktor
pH dan suhu yang nampak pada percobaan, faktor lain yang mempengaruhi kerja
enzim adalah: konsentrasi enzim, konsentrasi substrat, pengaruh inhibitor dan
aktivator.
·
Hidrogen
peroksida adalah produk sampingan yang tidak diinginkan dari peristiwa
metabolisme aerob, misalnya pada pemecahan asam amino dan asam lemak. Zat hidrogen peroksida sangat berbahaya bagi tubuh dalam kuantitas yang
banyak oleh karena itu harus dipecah dan dikeluarkan. Hidrogen peroksida dikumpulkan dalam
peroksisom,lalu didegradasi oleh katalse di dalam hati dan sebagian kecil di
dalam sel-sel tubuh kita yang lainnya. Kemudian kalatase mendegradasi hidrogen
peroksida mencadi air dan oksigen.
·
Berdasar
reaksi 2H2O2 -> 2H2O + O2
·
Contoh-contoh
kerja enzim dalam proses metabolisme sebagai berikut.
1.
Enzim katalase Enzim katalase berfungsi membantu pengubahan hidrogenperoksida
menjadi air dan oksigen.
2.
Enzim oksidase Enzim oksidase berfungsi mempergiat penggabungan
O2 dengan suatu substrat yang pada saat bersamaan juga mereduksikan O2,
sehingga terbentuk H2O.
3.
Enzim hidrase Enzim hidrase berfungsi menambah atau mengurangi air dari suatu
senyawa tanpa menyebabkan terurainya senyawa yang bersangkutan. Contoh:
fumarase, enolase
4.Enzim
dehidrogenase Enzim dehidrogenase berfungsi memindahkan hydrogen dari suatu zat
ke zat yang lain.
5.
Enzim transphosforilase Enzim transphosforilase berfungsi memindahkan
H3PO4dari molekul satu ke molekul lain dengan bantuan ion Mg2+.
6.
Enzim karboksilase Enzim karboksilase berfungsi dalam pengubahan asam organic
secara bolak-balik. Contoh pengubahan asam piruvat menjadi asetaldehida dibantu
oleh karboksilase piruvat.
7.
Enzim desmolase Enzim desmolase berfungsi membantu dalam pemindahan atau
penggabungan ikatan karbon. Contohnya, aldolase dalam pemecahan fruktosa
menjadi gliseraldehida dan dehidroksiaseton.
8.
Enzim peroksida Enzim peroksida berfungsi membantu mengoksidasi senyawa
fenolat, sedangkan oksigen yang dipergunakan diambil dari H2O2.
·
Komponen
enzim
Secara kimia enzim yang lengkap atau
haloenzim tersusun dari dua komponen:
a.komponen protein (apoenzim)
yakni
enzim yang tersusun atas protein.Sifatnya labil (mudah berubah),tidak tahan
akan panas dan mudah terpengaruh oleh suhu dan tingkat keasaman.
Misal : NAD+
b.bagian nonprotein (gugus prostetik)
1. gugus prostetik yang berasal dari
molekul nonorganik disebut kofaktor.
Contoh : besi,tembaga,seng.
2. gugus prostetik,yaitu gugus yang
berasal dari molekul organik kompleks
yang disebut dengan
koenzim.misal:NADH,FADH,koenzim A dan VitB.
·
Sifat Enzim
1.
sebagai Biokatalisator Enzim adalah senyawa organik, yaitu senyawa protein yang
dihasilkan oleh sitoplasma sel dan berperan sebagai katalisator, yang disebut
biokatalisator Katalisator adalah zat yang dapat mempercepat atau memperlambat
reaksi kimia , tetapi zat itu sendiri tidak ikut dalam reaksi. Enzim
mempengaruhi kecepatan reaksi, tetapi tidak terpengaruh atau dipengaruhi oleh
reaksi tersebut Enzim mengatur kecepatan dan kekhususan ribuan reaksi kimia
yang berlangsung dalam sel, dan bertindak tidak harus selalu dalam sel
2.
Enzim menurunkan energi aktivasi Enzim mengkatalis reaksi dengan meningkatkan
kecepatan reaksi, dengan cara menurunkan energi aktivasi (energi yang
diperlukan untuk memulai suatu reaksi)
3.
Enzim merupakan protein
Enzim
merupakan protein, sehingga sifat-sifat enzim sama dengan protein, yaitu
dipengaruhi oleh suhu dan pH
Pada
suhu rendah dan tinggi enzim akan mengalami kerusakan koagulasi (penggumpalan),
yang akhirnya akan terdenaturasi enzim akan terdenaturasi
4.
Enzim bekerja spesifik
Enzim
bekerja spesifik satu enzim hanya khusus untuk satu substrat. Contoh enzim
maltase hanya dapat memecah maltosa menjadi glukosa
3.2 Kesimpulan
Gelembung udara pada
tabung 2,3 dan 4 lebih sedikit dari gelembung udara pada tabung 1 karena pada perlakuan
dengan penambahan NaOH, HCl dan dipanaskan ternyata jumlah gelembung berkurang
karena sesuai dengan sifat kerja enzim yang bekerja pada pH dan suhu tertentu.
Enzim katalase bekerja dengan menguraikan H2O2 menjadi air (H2O) dan Oksigen
(O2). Enzim katalase akan rusak apabila bekerja pada suhu diatas 500C, dan pada
kondisi asam maupun basa.
3.3 Saran
1. Dibutuhkan waktu yang lebih lama, dan
waktu yang khusus (diluar jam pelajaran) untuk melakukan percobaan ini agar
kami lebih teliti dan intensif dalam menguji faktor yang mempengaruhi kerja
enzim.
DAFTAR PUSTAKA
Rachmawati,
Faidah dkk. 2009. Biologi: untuk SMA/ MA
Kelas XII Program IPA. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen
Pendidkan Nasional.
Ferdinand P,
Fictor. 2009. Praktis Belajar Biologi 3 :
untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas / Madrasah Aliyah Program Ilmu
Pengetahuan Alam. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen
Pendidkan Nasional.
0 comments:
Post a Comment