Assalamualaikum Warahmatullahi Wabarokatuh
HASIL PENGAMATAN
KERJA ENZIM
Tabel
Pengamatan
Larutan
|
Ektrak hati ayam+ H2O2
|
Keterangan
|
|
Gelembung
|
Nyala Api
|
||
Netral
|
+++
|
Nyala
terang
|
|
Basa
|
++
|
Tetap
|
|
Asam
|
-
|
Padam
|
|
Dipanaskan
|
+
|
Padam
|
|
Didinginkan
|
+++
|
Nyala
terang
|
Keterangan :
+ + + = banyak gelembung
+ + =
gelembungnya sedang
+ =
sedikit gelembung
- =
tidak ada gelembung
PEMBAHASAN
Enzim adalah katalis yang terbuat
dari protein dan dihasilkan oleh sel. Enzim mempunyai sifat spesifik yaitu
hanya mengatalisis reaksi kimia tertentu.Sebagai contoh enzim katalase yang
hanya menguraikan H2O2 menjadi H2O dan O2
dengan reaksi sebagai berikut :
2H2O2 ->
2H2O + O2
Hal ini dapat dibuktikan dengan percobaan.Percobaan ini
dilakukan dengan menggunakan hati ayam.Hati ayam digunakan karena banyak
mengandung enzim katalase. Yang terjadi pada ekstrak saat diberi perlakuan
adalah sebagai berikut :
- 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).
- 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, 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 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 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.
- Ekstrak dimasukkan kedalam Es
di tambah H2O2
Ekstrak yang dimasukkan kedalam es
kemudian ditambah H2O2, ternyata menimbulkan gelembung
udara sangat banyak saat bara api di masukkan ke dalamnya, dan juga menimbulkan
nyala api terang.
SOAL LATIHAN
1.
Bagaimanakah sifat H2O2?
Jawaban :
H2O2 besifat korosif dan sangat
berbahaya bagi tubuh karena mengandung bahan-bahan anorganik yang tidak
dibutukan bagi tubuh.
2.
Mengapa pada percobaan ini menggunakan
hati?
Jawaban :
Karena hati adalah organ tubuh yang
banyak mengandung enzim katalase yang dapat nengubah H2O2 menjadi 2 H2O dan O2
yang tidak berbahaya bagi tubuh.
3.
Apa yang anda ketahui tentang katalase,
dimanakah dibuat dalam sel?
Jawaban :
Enzim adalah katalis yang terbuat dari
protein dan dihasilkan oleh sel. Enzim mempunyai sifat spesifik yaitu hanya
mengatalisis reaksi kimia tertentu.Sebagai contoh enzim katalase yang hanya
menguraikan H2O2 menjadi H2O dan O2.Enzim katalase dihasilkan di bagian mikro
tepatnya peroksisom.
4.
Gelembung gas apakah yang terbentuk?
tuliskan reaksi penguraiannya!
Jawaban :
Gelembung gas yang terbentuk adalah
gelembung hydrogen.Gelembung gas ini terbentuk karena ion positif mengalami
reaksi reduksi dan ion negatif mengalami oksidasi.Contoh, pada laruutan HCl
terjadi reaks ielektrolisis yang menghasilkan gas hidrogen sebagaiberikut.
HCl(aq) H+(aq)+Cl-(aq)
Reaksireduksi:2H+(aq)+2e- H2(g)
Reaksi oksidasi : 2Cl-(aq) Cl2(g) + 2e-
HCl(aq) H+(aq)+Cl-(aq)
Reaksireduksi:2H+(aq)+2e- H2(g)
Reaksi oksidasi : 2Cl-(aq) Cl2(g) + 2e-
5.
Jelaskan faktor-faktor yang
mempengaruhi kerja enzim katalase!
Jawaban :
a. 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.
b. 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.
c. 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.
Kenaikan suhu sebelum terjadinya proses
denaturasi dapat menaikkan kecepatan reaksi.
Peningkatan suhu meningkatkan reaksi
enzim yang terkatalisis dan yang tidak terkatalisis dengan cara meningkatkan
energi kinetic dan frekuensi tubrukan dari besarnya molekul. Bagaimanapun
energi panas dapat meningkatkan energi kinetic dari enzim ke titik yang mana
kelebihan energy pelindung untuk dapat mengganggu interaksi non-kovalen yang
berfungsi mengatur struktur tiga dimensi dari enzim.Cincin polipeptida kemudian
mulai terbuka atau terdenaturasi, yang disertai dengan pengurangan kecepatan
dari aktivitas katalisis.Pada temperatur tertentu sebuah enzim berada dalam
keadaan stabil, konformasi, kompetensor katalisis tergantung suhu normal sel,
yang mana enzim itu berada.Enzim pada umumnya stabil pada temperatur
45-55 C. Sebaliknya, enzim pada mikroorganisme termofilik yang berada pada
sumber mata air panas gunung berapi, atau pada lubang hidrotermal bawah laut
dapat stabil pada suhu kurang lebih 100 C.
d. 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.
e. Pengaruh
Inhibator
1)
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.
2)
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.
buku biologi 12 ipa omegawati hadi wigati dkk intan
pariwara tahun 2015