3.2 UKBM Metabolisme-1 [PDF]

Citation preview

Unit Kegiatan Belajar MEKANISME KERJA ENZIM BIO-3.2/4.2/5/2/2-2



1.



Identitas



a. b. c. d.



e.



f.



g. h.



Nama Mata Pelajaran : Biologi Kelas : XI IPA Semester :3 Kompetensi Dasar : 3.2 Menjelaskan proses metabolisme sebagai reaksi enzimatis dalam makhluk hidup 4.2 Menyusun laporan hasil percobaan tentang mekanisme kerja enzim, fotosintesis, dan respirasi anaerob Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK): 3.2.1 Menjelaskan komponen penyusun enzim 3.2.2 Menjelaskan sifat – sifat enzim 3.2.3 Menjelaskan cara kerja enzim 3.2.4 Menjelaskan peranan enzim 4.2.1 Melaksanakan percobaan uji kerja enzim katalase 4.2.2 Menyusun laporan secara tertulis tentang Uji kerja enzim Katalase Materi Pokok : Enzim Pertemuan-1 : Komponen Enzim dan sifat-sifat enzim Pertemuan-2 : Percobaan Daya Kerja Enzim Katalase Alokasi Waktu : 4 JP ( x 45 menit) TujuanPembelajaran :



Pembelajaran dengan model inkuiri terbimbing melalui proses diskusi dan studi literature serta penerapan teori dengan praktikum diharapkan peserta didik dapat memahami tentang enzim yang merupakan biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik dan daya kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor,antara lain suhu,asam,basa dan lainlain. Peserta didik juga diperkenalkan dengan bioproses tentang komponen enzim secara umum dengan menghayati betapa rumitnya proses didalam tubuh manusia, sehingga peserta didik dapat menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya, mengembangkan sikap jujur, peduli, dan bertanggungjawab, serta dapat mengembangankan kemampuan berpikir kritis, berkomunikasi, berkolaborasi, berkreasi.



i.



Materi Pembelajaran Materi KD 3.2/4.2 berisi tentang Enzim dapat dipelajari pada buku paket biologi tentang Metabolisme yang tersedia di sekolah atau sumber media/literature yang relevan.



2. Peta Konsep E. amilase E. Maltase E. Sukrase E. Karbohidrase



E. Laktase E. Selulase E. Pektinase



E. Lipase E. Hidrolase



E. Esterase E. Phosphatase



E. Peptidase ENZIM



E. Proteinase



E. Renin E. Gelatinase



E. Dehidrogenase E. Oksidase-reduktase E. Katalase



E. Desmolase



E. Karboksilase E. Tran-aminase



3. Kegiatan Pembelajaran Pendahuluan



Sebelum memulai pembelajaran, bacalah paragraf berikut ini dengan seksama! Kalian belajar dalam kelas yang dibatasi oleh dinding yang kokoh. Di dalam kelas terdapat berbagai macam benda yang memiliki bentuk dan fungsi yang berbeda. Spidol digunakan untuk menulis pada papan tulis dan tidak cocok digunakan untuk mencatat pada buku tulis. ukuran ujung spidol lebih besar dari bulpoin dan pensil yang lebih cocok digunakan untuk menulis pada buku tulis. Semua peralatan bekerja secara sistematis sesuai dengan bentuk dan fungsinya. Bagaimana dengan sistematika kerja pada penyusun Untuk dapat menyelesaikan persoalan tersebut, silahkan melanjutkan kegiatan belajar tubuh makhluk hidup? berikut dan ikuti petunjuk yang ada dalam UKB ini. Kegiatan Inti Petunjuk -



-



Baca dan pahami materi pada Buku Teks Pelajaran Setelah memahami isi materi dalam bacaan berlatihlah untuk berfikir tinggi melalui tugas-tugas yang terdapat pada UKB ini baik bekerja sendiri maupun bersama teman sebangku atau teman lainnya. Kerjakan UKB ini dibuku kerja atau langsung mengisikan pada bagian yang telah disediakan. Kalian dapat belajar bertahap dan berlanjut melalui kegiatan ayo berlatih, apabila kalian yakin sudah paham dan mampu menyelesaikan permasalahanpermasalahan dalam kegiatan belajar 1 dan 2 kalian boleh sendiri atau mengajak teman lain yang sudah siap untuk mengikuti tes formatif agar kalian dapat belajar ke UKB berikutnya.



Pertemuan 1 Kegiatan Belajar 1



Ayo, ikuti kegiatan belajar berikut dengan penuh semangat, kesabaran dan konsentrasi!



Pada bagian pendahuluan kalian telah membaca dan memahami fenomena dalam kelas. Tuliskan rumusan masalah yang muncul di benak kalian pada kolom di bawah ini!



............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................



Untuk mengetahui pemahaman kalian tentang Enzim marilah kita membahas



komponen dan sifat-sifat enzim, dengan menjawab pertanyaan yang tersedia dalam Lembar Kerja (LK) dibawah ini.



ENZIM Nama : 1.



4.



2.



5.



3. Kelas :



Tujuan : ➢ Peserta didik mampu menjelaskan komponen penyusun enzim dengan benar melalui pengkajian literature dan diskusi kelompok ➢ Peserta didik mampu menjelaskan sifat-sifat enzim dengan benar melalui pengkajian literatur dan diskusi kelompok 1. Berdasarkan literatur atau handout yang diberikan oleh guru, diskusikan dan lengkapi bagan di bawah ini bersama teman kelompokmu mengenai komponen penyusun enzim!



Komponen penyusun enzim



Contoh:



Contoh:



2. Berikan penjelasan mengenai istilah berikut ini! - Enzim : ..................................................................................................... - Holoenzim : ....................................................................................................



-



Apoenzim : .................................................................................................... Gugus prostetik : .................................................................................................



2. Isilah bagian yang kosong pada gambar enzim-substrat berikut ini!



4. Perhatikan gambar cara kerja enzim berikut ini



a. Yang dimaksud dengan inhibitor kompetitif adalah …………………………………… ………………………………………………………………………………………….. b. Yang dimaksud inhibitor non kompetitif adalah …………………………………….. …………………………………………………………………………………………. 5. Perhatikan gambar berikut ini !



Maksud dari gambar tersebut adalah ……………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………….



6. Berdasarkan tabel di bawah ini berikan penjelasan mengenai sifat enzim melalui pengkajian literatur dan diskusi bersama teman kelompokmu! No. Sifat Enzim Penjelasan 1. Bersifat biokatalisator 2. Diperlukan dalam jumlah sedikit 3. Dapat bekerja bolak-balik (reversibel) 4. Bekerja pada suhu dan pH tertentu 7. Berdasarkan pengamatan gambar mengenai cara kerja enzim diatas, jawablah pertanyaan di bawah ini dengan mendiskusikannya bersama teman kelompokmu! Suatu enzim dapat bekerja aktif menghidrolisis suatu substrat apabila ada ikatan antara substrat dan enzim. Ada dua mekanisme kerja enzim yaitu menurut teori lock and key dan teori induced fit. Jelaskan kedua teori tersebut, lengkapi dengan gambar! A. Gambar Teori Kunci-Gembok (Lock and Key Theory)



B. Gambar Teori Induksi Pas (Induced Fit Theory)



A. ......................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... B. ........................................................................................................................................ .......................................................................................................................................... 8. Jelaskan spesifikasi enzim dengan substratnya berdasarkan teori kecocokan yang terinduksi!.............................................................................................................................. ............................................................................................................................................... 9. Berdasarkan cara kerjanya, sebutkan macam-macam enzim berikut fungsi dan contoh enzimnya sedikitnya 3 macam : ………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………………………….



Pertemuan 2 Kegiatan Belajar 1



Ayo, ikuti kegiatan belajar berikut dengan penuh semangat, kesabaran dan konsentrasi!



- Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik. Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahnnya menjadi molekul lain yang disebut produk. - Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor ,diantaranya substrat,suhu,keasaman,kofaktor dan inhibitor. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan aktifitas enzim. - Setiap enzim memerlukan suhu dan pH optimum yang bebeda-beda karena enzim adalah protein yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Jika suhu dan pH tidak yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya.



Untuk mengetahui daya kerja enzim dalam substrat, maka mari kita mengamati proses kerja enzim dengan melakukan praktikum tentang Enzim Katalase, gunakan petunjuk praktikum yang tersedia dalam Lembar Kerja (LK) dibawah ini.



DAYA KERJA ENZIM KATALASE



Nama : 1.



4.



2.



5.



3. Kelas :



I. Tujuan : - Untuk mengetahui factor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase - Untuk mengetahui kekhususan kerja enzim katalase II. Alat : a. 5 Tabung reaksi b. Rak tabung reaksi c. Beaker glass 100 ml d. Gelas ukur 10 ml e. Pipet



f. mortar dan pestle g. kaki tiga dan kawat kasa h. corong i. scalpel j. pembakar Bunsen



III. Bahan : a. Hati ayam b. Jantung ayam c. Aquades



d. Larutan H2O2 e. Larutan HCl 1% f. Larutan NaOH 5%/KOH 5%



IV. Cara Kerja : A. Membuat Ekstrak Hati - Potonglah hati ayam dengan ukuran 2x2x2 cm2,kemudian haluskan dengan menggunakan mortal dan pestle, demikian pula halnya dengan jantung ayam - Saringlah hati yang telah dihaluskan ditambah sedikit aquades,kemudian tuangkan larutan ekstrak hati ke dalam gelas Erlenmeyer, setelah selesai lakukan pula pada jantung ayam - Sisa hati yang belum hancur dapat dibuat ekstraknya dengan cara yang sama, sehingga diperoleh cukup persediaan,lakukan pula pada jantung ayam jika masih ada sisa. - Siapkan 5 tabung reaksi diletakkan pada raknya,dengan ketentuan sebagai berikut - tabung -1 ekstrak jantung ayam,tidak ditambah apa-apa - tabung-2 ekstrak hati ayam,tidak ditambah apa-apa - tabung-3 ekstrak hati ayam + 5 tetes HCL 5% - tabung-4 ekstrak hati ayam + 5 tetes KOH 5%/NaOH 5% - tabung-5 ekstrak hati ayam dipanaskan B. Cara kerja Enzim Katalase - Siapkan 5 tabung reaksi kemudian tuangkan H 2O2 ke dalam masing-masing tabung reaksi tersebut setinggi 2 cm - Siapkan ekstrak jantung ayam dan ekstrak hati ayam,kemudian masukkan beberapa tetes ekstrak dengan pipet kedalam H2O2 tersebut dengan ketentuan sebagai berikut : - tabung -1 ekstrak jantung ayam yang tidak ditambah apa-apa - tabung-2 ekstrak hati ayam yang tidak ditambah apa-apa - tabung-3 ekstrak hati ayam yang sudah ditambah 5 tetes HCL 5% - tabung-4 ekstrak hati ayam yang sudah ditambah 5 tetes KOH 5%/NaOH 5% - tabung-5 ekstrak hati ayam yang sudah dipanaskan Amati dan catat apa yang terjadi ! V. Hasil Pengamatan : No.



Perlakuan



1.



Ekstrak hati + H2O2



2.



Ekstrak hati + HCl + H2O2



3.



Ekstrak hati + KOH + H2O2



4.



Ekstrak hati ( dipanaskan ) + H2O2



5.



Ekstrak jantung + H2O2



*) Bubuhkan tanda : - = bila tidak ada



Gelembung gas *)



+ = bila sedikit



Bara api



++ = bila sedang



+++ = bila banyak ++++ = bila banyak sekali



VI. Pertanyaan : 1. Perlakuan yang menyebabkan pembentukan gelembung gas paling banyak adalah …… …………………………………………………………………………………………… 2. a. Setelah H2O2 ditetesi ekstrak maka harus ditutupi dengan ibu jari agar …………….. ………………………………………………………………………………………... b. Gas yang terbentuk dari reaksi tersebut sebenarnya adalah …………………………. c. Untuk membuktikan gas yang terbentuk dari gelembung tersebut, dapat menggunakan lidi yang membara, bila lidi semakin membara membuktikan ……… ………………………………………………………………………………………... 3. a. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim secara umum, yaitu : ………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………….... .………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………….... ……………………………………………………………………………………….... b. Bila di dalam tubuh banyak tertimbun H2O2 maka tubuh akan mengalami ………… ……………………………………………………………………………………….. dan upaya mengatasinya maka H2O2 harus diuraikan menjadi …………………….... ……………………………………………………………………………………… maka reaksinya dapat dituliskan = ………………………………………………….. c. Komponen yang menyusun enzim adalah ………………………………………….... ……………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………... VII. Kesimpulan a. Berdasarkan percobaan, apakah yang anda simpulkan mengenai peranan enzim katalase dalam sel?...................................................................................................... …………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… b. Apabila tidak dihambat oleh asam keras sampai kapankah reaksi penguraian peroksida berakhir apabila kita teteskan ekstrak hati ke dalam peroksida………….. ..................................................................................................................................... ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………..................... c. Apabila kita gunakan jaringan-jaringan hewan lainnya, apakah percobaan tersebut dapat dilakukan?......................................................................................................... …………………………………………………………………………………… VIII. Permasalahan-permasalahan a. Mengapa pada pengawetan bahan makanan sering dipergunakan asam?.................... ………………………………………………………………………………………….



…………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. b. Sehubungan dengan penghambatan kerja ienzim, apakah prinsip ini dapat digunakan dalam pengobatan? Jelaskan dengan mengambil sumber-sumber keterangan pada buku teori. ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………



Penutup Bagaimana penguasaan konsep materi kalian sekarang? Setelah kalian belajar secara bertahap dan berlanjut melalui Kegiatan Belajar, tentang struktur dan fungsi system pencernaan makanan, berikut ini diberikan Tabel untuk mengukur penguasaan konsep materi yang sudah kalian pelajari. Isilah kolom pada Tabel 1. berikut ini dengan tanda centang (√), isi dengan jawaban sejujur-jujurnya sesuai dengan penguasaan materi kalian pada UKB kali ini. Tabel 1. Refleksi Diri Pemahaman Materi No Pertanyaan 1 Dapatkah kalian menjelaskan komponen enzim? 2 Dapatkah kalian menjelaskan tentang sifat-sifat enzim? 3 4 5 6 7 8 9



Ya



Tidak



Dapatkah kalian menjelaskan cara kerja enzim? Dapatkah kalian mengidentifikasi macam-macam enzim berdasarkan cara kerjanya? Dapatkah kalian menggambarkan mekanisme kerja enzim menurut teori Lock and key dan teori Induced Fit? Dapatkah kalian menjelaskan peran enzim bagi tubuh kita? Dapatkah kalian melakukan paraktikum enzim katalase? Dapatkah kalian menjelaskan peran enzim katalase bagi tubuh kita? Dapatkah kalian menjelaskan fungsi enzim dalam kaitannya dengan pengawetan bahan makanan dan obat-obatan?



Jika kalian menjawab “TIDAK” pada salah satu pertanyaan di atas, maka pelajarilah kembali materi tersebut dalam Buku Teks Pelajaran (BTP) atau buku bahan ajar/buku pegangan yang kalian miliki, dan kerjakan ulang Kegiatan Belajar yang sekiranya perlu kalian ulang dengan bimbingan guru maupun teman sejawat. Jangan putus asa untuk terus mencoba kembali!. Namun, jika kalian menjawab “YA” pada semua pertanyaan di atas, maka lanjutkan dengan mengisi pernyataan berikut.



.........................



Dimana posisimu?



Ukurlah diri kalian dalam penguasaan konsep materi genetik dalam rentang 0-100, kemudian tuliskan dalam kotak yang sudah disediakan.Setelah kalian menuliskan skor penguasaan materi genetik , lanjutkan ke kegiatan berikut ini untuk mengevaluasi penguasaan materi kalian! Yuk Cek Penguasaanmu terhadap Enzim .Agar dapat dipastikan bahwa kalian telah menguasai materi Struktur dan Fungsi Sel pada Sistem Pernapasan maka kerjakan secara mandiri soal berikut ini di buku tugas kalian masing-masing. Pertanyaan: 1. Enzim sangat diperlukan dalam proses metabolisme sel. Jelaskanlah faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim dalam proses reaksi didalam sel! 2. Kerja enzim dapat dihambat oleh adanya inhibitor. Jelaskanlah perbedaan inhibitor kompetitif dengan inhibitor non kompetitif! Berikut ini adalah bagian akhir dari UKB metabolisme khususnya tentang enzim mintalah tes formatif pada guru kalian sebelum melanjutkan ke UKB berikutnya. Good luck and keep spirit! ☺



oooooOooooo