1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.
LATAR BELAKANG
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 reaksi reaksi 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
2
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.
2.
Rumusan Masalah
a) Bagaimana cara kerja enzim katalase ?
b) Bagaimana pengaruh NAOH, HCL, H2O2 dan suhu terhadap enzim katalase ?
3.
Hipotesis
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.
4.
Variabel
Variabel bebas : NAOH, HCL, H2O2 dan suhu
Variabel Kontrol : Ekstrak hati ayam
3
2) Beri label A,B,C,D,E pada tabung reaksi
3) Tumbuk hati ayam sampai halus
4) Siapkan H2O2, HCL, NAOH ke dalam gelas kimia ukuran sedang, 1 gelas
gunakan 1 pipet tetes
4
6) Masukkan hati ayam ke dalam setiap tabung reaksi dengan ketinggian 1 cm
7) Pada tabung A, tambahkan 10 tetes H2O2. Dan amati banyaknya gelembung lalu
masukkan bara api dan amati nyala bara api.
8) Pada tabung B, tambahkan 10 tetes HCl, diamkan lalu tambahkan juga 10 tetes
H2O2. Dan amati banyaknya gelembung lalu masukkan bara api dan amati nyala
bara api.
9) Pada tabung C, tambahkan 10 tetes NAOH, diamkan lalu tambahkan juga 10 tetes
H2O2. Dan amati banyaknya gelembung lalu masukkan bara api dan amati nyala
bara api.
10)Pada tabung D, tabung dipanaskan kedalam air hingga mendidih. Jika sudah
mendidih ukur suhu airnya lalu suhu ekstrak hati ayam pada tabung menggunakan
thermometer.
11)Pada tabung E, tabung didinginkan kedalam wadah yang berisi es batu (selama 5
menit). Jika sudah 5 menit, ukur suhu airnya lalu suhu ekstrak hati ayam pada
tabung menggunakan thermometer.
5
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
1.
HASIL
Tabung Potongan Hati Ayam
+H2O2
Gelembung Nyala Api
A Hati Ayam +4 Nyala Terang
B +HCl +2 Nyala
C +NAOH +4 Redup
D Suhu Panas +2 Nyala
E Suhu Dingin +4 Nyala Terang
Keterangan gelembung:
Tidak ada gelembung : 0
Sedikit gelembung : +1
Ada setengah tabung : +2
Ada satu tabung : +3
Lebih dari satu tabung : +4
Keterangan nyala api :
Nyala terang : 10
Nyala : 8
6
2.
PEMBAHASAN
Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak hati ayam yang dicampurkan
dengan senyawa HCl, NAOH dan kemudian ditambahkan senyawa Hidrogen Peroksida
baik yang dalam kondisi panas dan dingin menghasilkan gelembung dan nyala api yang
berbeda – beda. Hal ini berarti kecepatan kerja enzim katalasenya pun berbeda – beda.
Karena semakin banyak gelembung dan semakin besar nyala api, maka kecepatan kerja
enzim katalasenya semakin cepat pula dan begitupun sebaliknya.
Pada praktikum adanya gelembung menunjukkan aktifnya enzim katalase yang
terdapat pada ekstrak yang telah dibuat. Enzim katalase merupakan enzim yang
dihasilkan oleh badan mikro. Badan mikro ini terdiri dari dua bagian yaitu peroksisom
dan glioksisom. Bagian badan mikro yang menghasilkan enzim katalase adalah bagian
peroksisom. Peroksisom ini banyak ditemukan pada sel hati. Hal ini yang menjadikan
hati bisa disebut sebagia organ yang dapat menetralkan racun yang masuk dalam tubuh.
Enzim katalase ini dapat menguraikan senyawa hydrogen peroksida (H2O2) yang tidak
baik bagi tubuh menjadi air dan oksigen yang sama sekali tidak berbahaya bagi tubuh
(Anonim, 2009).
Pada perlakuan pertama (ekstrak hati + H2O2) dihasilkan gelembung dalam
kategori banyak sekali dan bara api dalam kategori besar. Hal tersebut menunjukkan
0
Tabung A Tabung B Tabung C Tabung D Tabung E
7
bahwa dalam hati yang masih segar tersebut terdapat banyak peroksisom sehingga
menghasilkan lebih banyak enzim katalase. Enzim katalase ini kemudian menguraikan
senyawa hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen. Dengan gelembung-gelembung
udara dalam kategori banyak sekali yang dapat membuat bara api besar, menunjukkan
bahwa enzim tersebut telah memecah senya H2O2 menjadi oksigen, karena bara api
semakin besar dikarenakan adanya oksigen.
Pada perlakuan kedua (ekstrak hati + HCl + H2O2) dihasilkan gelembung dalam
kategori sedikit namun menghasilkan bara api. Berdasarkan buku yang kami baca,
seharusnya pada perlakuan kedua ini tidak dihasilkan bara api karena 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 (Diah,2006). 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. Hal ini berarti dalam penelitian, kami terlalu sedikit menambahkan HCl kedalam
tabung B, sehingga hasilnya tidak sesuai.
Pada perlakuan ketiga (ekstrak hati + NaOH + H2O2) dihasilkan gelembung dalam
kategori banyak dan menghasilkan bara api yang redup. Namun, menurut buku yang
kami baca, seharusnya pada perlakuan ketiga ini menghasilkan gelembung yang sedikit
dan tidak menghasilkan bara api. Hal tersebut menunjukkan bahwa enzim katalase dalam
8
Hal tersebut disebabkan karena terjadinya denaturasi. Denaturasi enzim perlakuan ini
disebabkan oleh penambahan NaOH yang merubah kondisi di sekitar molekul menjadi
kondisi basa. Derajat keasaman (pH) sangat mempengaruhi aktivitas enzim, sehingga
kondisi basa tersebut merusak enzim katalase yang bekerja pada pH netral.
Pada perlakuan keempat (ekstrak hati yang dipanaskan + H2O2) dihasilkan
gelembung yang sedikit dan bara api yang menyala. Namun berdasarkan buku yang kamu
baca, seharusnya dalam perlakuan keempat ini tidak dihasilkan gelembung maupun bara
api. 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 enzim perlakuan ini disebabkan karena pengaruh
suhu, kearena enzim bekerja pada suhu tertentu. Tidak adanya gelembung dan bara api
menunjukkan bahwa enzim katalase ini tidak bekerja pada suhu tinggi, karena pada suhu
tinggi enzim ini akan mati dan tida bisa aktif kembali.
Pada perlakuan kelima (ekstrak hati yang didinginkan + H2O2) dihasilkan
gelembung dalam kategori banyak dan bara api dalam kategori cukup besar. Hal tersebut
menunjukkan bahwa enzim katalase dalam hati masih bekerja, karena berhasil
dipecahkannya senyawa H2O2 menjadi air dan oksigen. Hasil dari perlakuan ini
menunjukkan bahwa enzim katalase tidak rusak dalam suhu rendah. Pada suhu rendah
enzim hanya mengalami inaktif, dengan kata lain enzim akan bekerja kembali ketika
telah mencapai suhu yang sesuai dan bertemu dengan substrat yang cocok (karena enzim
bekerja secara spesifik).
3.
PERTANYAAN DAN JAWABAN
9
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
1. KESIMPULAN
Dari percobaan yang telah kami lakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa enzim
katalase berperan dalam penguraian racun dari H2O2 menjadi H2O2 dan O2 , dimana
kerjanya dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu
suhu
Dimana enzim katalase tidak akan bekerja optimal pada suhu tinggi.
pH
Dimana enzim katalase akan bekerja optimal pada pH netral.
Hal itu dapat dibuktikan dengan banyaknya gelembung dan nyala bara api.
Dimana semakin banyak gelembung gas dan semakin terang nyala bara api berarti kerja
enzim katalase akan semakin cepat dan begitu pula sebaliknya karena salah satu kerja
enzim yaitu sebagai katalisator/pemercepat reaksi.
2.
SARAN
Setelah kami melakukan penelitian di atas, penulis memberikan saran kepada
pembaca, yaitu :
Hati – hati dalam menggunakan bahan – bahan kimia yang dapat merusak kulit, untuk
lebih baiknya gunakan lateks untuk melindungi tangan anda.
Lakukan penelitian dengan seteliti mungkin, sehingga menghasilkan hasil yang
10
Lampiran I :Pertanyaan :
1. A. Dalam percobaan yang telah kelompok anda lakukan, bahan apa yang berperan
sebagai substrat ?
B. Mengapa dalam percobaan ini menggunakan substrat tersebut ?
2. Gelembung – gelembung apakah yang timbul sebagai akibat reaksi enzim dengan
H2O2 ? Bagaimana mengujinya ? Jelaskan!
3. A. Jika dalam sel terdapat H2O2 apakah yang akan terjadi terhadap sel tersebut ?
B. Untuk menghindari akibat tersebut, bagaimana cara sel untuk menangkalnya ?
C. Organel apakah yang berperan dalam hal tersebut ?
4. Mengapa langkah nomer 7 perlu dilakukan ?
5. Dari hasil percobaan yang telah kelompok Anda lakukan, apakah yang dapat
kelompok Anda simpulkan tentang enzim ?
Jawaban :
1. A. Yang berperan sebagai substrat adalah H2O2, HCl, dan NAOH
B. Karena penggunaan NaOH dan HCl ditujukan untuk mengetahui pengaruh pH
(derajat keasaman) terhadap kerja enzim katalase, karena NaOH membuat ekstrak
dalam suasana basa dan HCl membawa ekstrak dalam suasana asam. Denaturasi yang
terjadi menunjukkan bahwa enzim tersebut bekerja pada pH netral.
2. Gelembung yang terbentuk adalah gelembung oksigen, karena enzim katalase dapat
memecah molekul H2O2 menjadi air dan oksigen (O2). Terbentuknya oksigen juga
diketahui dari bara api yang semakin basar seiring semakin banyaknya gelembung yang
11
3. A. Adanya hydrogen peroksida (H2O2) tidak baik bagi tubuh menjadi air
dan oksigen yang sama sekali tidak berbahaya bagi tubuh.
B. Karena tubuh kita mempunyai hati, maka tubuh kita akan baik – baik saja. Karena
racun dari H2O2 dinetralkan oleh hati.
C. Organ hati
4. Hal ini dilakukan agar menjadi kontrol atau patokan dari percobaan.
12
DAFTAR PUSTAKA
Yani, Riana, dkk.2008.SMS Biologi 3A SMA kelas XII.Bandung:Rosda
Syamsuri,Istamar.2004.Biologi untuk SMA kelas XII.Malang:Erlangga
Aryulina,Dyah.2007.Biologi III.Jakarta:Esis
Anonim, 2009. Bagaimana Kerja Enzim Katalase pada Hati. (Online)
http://id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20091019045321AA6L1wr, diakses tanggal 24
Juli 2010.
