Enzim Katalase

LAPORAN PRAKTIKUM

ENZIM KATALASE

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Pelajaran Biologi Yang Dibina Oleh Dede Nawangsih S,Pd.

oleh:

Yenyen Nurlela

Sri Puti Andam Dewi

R. Deni Rahmatuloh

Dera Ahmad Faisal Parhan

“MITOKONDRIA”

XII IPA 4

SMA NEGERI 7 GARUT

Jalan Hanjuang Nomor 20 Bungbulang-Garut 44165

2013-2014

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Metabolisme merupakan suatu reaksi kimia yang terjadi di dalam 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 melakukan suatu reaksi kimia didalam tubuh.Jika tidak terdapat katalisator dalam 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(sample).

B.     Rumusan Masalah

1.      Bagaimana cara kejra enzim katalase?

2.      Bagaimana pengaruh larutan HCl, NaOH dan H₂O₂ pada enzim katalase?

C.    Batasan Masalah

Penulis hanya membahas dan menganalisis hasil percobaan yang penulis lakukan.

D.    Tujuan Praktikum

1.      Mengetahui pengaruh enzim katalase terhadap H2O2.

2.      Mengetahui pengaruh HCl, NaOH, H₂O₂  terhadap enzim katalase.

3.      Mengetahui faktor enzim katalase yang mempengaruhi.

E.     Manfaat Praktikum

1.      Bagi Siswa

Manfaat bagi siswa dengan adanya percobaan ini, dapat menambah pengetahuan siswa tentang faktor yang mempengaruhi enzim katalase.

2.      Bagi Guru

Manfaat bagi guru melalui praktikum ini yaitu guru dapat mengetahui tingkat pemahaman siswa yang akan cara melakukan uji percabaan dalam hal pengaruh enzim katalase.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA dan HIPOTESIS

A.    Pengertian Enzim

      Enzim adalah suatu biokatalisator, yaitu suatu bahan yang berfungsi mempercepat reaksi kimia dalam tubuh makhluk hidup tetapi zat itu sendiri tidak ikut bereaksi karena pada akhir reaksi terbentuk kembali. Suatu reaksi kimia yang berlangsung dengan bantuan enzim memerlukan energi yang lebih rendah. Jadi enzim juga berfungsi menurunkan energi aktivasi.

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 reaks 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.

8.      Kerja Enzim Dipengaruhi Faktor Lingkungan.

D.    Cara Kerja Enzim

1.      Teori gembok - anak kunci Sisi aktif enzim mempunyai bentuk tertentu yang hanya sesuai untuk satu jenis substrat saja. Entuk 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.     Contoh-contoh enzim dalam proses metabolisme

1.      Enzim katalase. Enzim katalase berfungsi membantu pengubahan hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen. Katalase 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

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, akonitase.

4.      Enzim dehidrogenase. Enzim dehidrogenase berfungsi memindahkan hidrogen dari suatu zat ke zat yang lain.

5.      Enzim transphosforilase. Enzim transphosforilase berfungsi memindahkan H₃PO₄ dari molekul satu ke molekul lain dengan bantuan ion Mg^2+.

6.      Enzim karboksilase. Enzim karboksilase berfungsi dalam pengubahan asam organik 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.

F.     Hipotesis

Karena 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.

BAB III

METODE PENELITIAN

A.    Metode Penelitian

Metode yang penulis pergunakan dalam meguji cara kerja enzim katalase adalah metode eksperimen.

B.     Tempat Penelitian

Penulis melakukan percobaan ini di Laboratorium IPA SMAN 7 Garut.

C.    Waktu Penelitian

Penulis melakukan percobaan ini pada.

Hari                       : Jumat

Tanggal                 : 13 September 2013

Waktu                   : 7.00 – 8.30 WIB

D.    Alat dan Bahan

1.      Alu Lumpang

2.      Rak tabung reaksi

3.      4 buah tabung reaksi

4.      Paper filter/ kapas

5.      Pembakar spirtus

6.      Bara api lidi

7.      Korek api

8.      Penjepit tabung reaksi

9.      Pipet tetes

10.  Air mineral

11.  Corong

12.  Sikat

13.  Hati ayam

14.  20 tetes larutan HCl 10%

15.  20 tetes larutan NaCl 10%

16.  160 tetes larutan H₂O₂ 5%

E.     Cara Kerja

1.      Membuat ekstrak hati ayam.

a.       Hati ayam dilumatkan pada lumpang porselin sambil ditetesi air suling sedikit demi sedikit.

b.      Setelah itu disaring dengan menggunakan paper Filter/ kapas dan masukan pada tabung reaksi.

2.      Ambil 4 buah tabung reaksi masing-masing berilah label A, B, C, & D

3.      3 ml ekstrak hati dimasukkan pada tabung reaksi A, B, C, dan D.

4.      1 mil larutan HCl 10% dimasukkan ke dalam tabung B.

5.      1 mil larutan NaOH 10% dimasukkan ke dalam tabung C.

6.      Tabung D dipanaskan dengan api spirtus dan  tabung dikocok hingga mendidih kemudian simpan di rak tabung reaksi.

7.      Kemudian  2  mil H2O2 dicampurkan pada tabung D dan bara lidi yang telah di bakar dimasukkan.

8.      Dan amati gelembung dan nyalanya api.

9.      Pada tabung A campurkan 2 mil H2O2 kemudian masukkan bara lidi yang telah di bakar.

10.  Dan amati gelembung dan nyalanya api.

11.  Kemudian pada tabung B dan C lakukan langkah seperti No 9 dan 10.

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A.    Hasil Penelitian

Setelah kami melakukan percobaan enzim katalase pada hati ayam dapat diperoleh data pada table pengamatan sebagai berikut.

Tabel 4.1 Hasil Percobaan

Tabung	Larutan	Keadaan setelah di berikan H2O2
		Gelembung	Nyala Api
A	Ekstrak Hati	++++	+
B	Ekstrak Hati + HCl	-	+
C	Ekstrak Hati + NaCl	++++	+
D	Ekstrak Hati Panas	+	-

Keterangan:

++++   : Ada banyak sekali

+++     : Ada banyak

+          : Sedikit

_          : Tidak ada

B.     Pembahasan

     Enzim adalah katalis yang terbuat dari protein dan dihasilkan oleh sel. Enzim mempunyai sifat spesifik yaitu hanya mengatalisis reaksi kimia tertentu. Sepertihalnya enzim katalase yang hanya dihasilkan oleh organel peroksisom. Enzim ini berfungsi menguraikan H₂O₂ menjadi H₂O dan O₂ dengan reaksi sebagai berikut :

2H₂O₂     katalase  2H₂O + O₂

1.      Larutan Ekstrak Hati

            Pada larutan ini, tercatat gelembung yang dihasilkan adalah yang paling banyak dari semua perlakuan sedangkan nyala apinya sama dengan yang lain. Terbentuknya gelembung membuktikan adanya kandungan enzim katalase dalam organ hati. Hal ini disebabkan karena hati yang masih segar memiliki pH netral dan suhu optimum sehingga  enzim katalase di dalamnya aktif. Tidak ada inhibitor yang mengganggu kerja enzim untuk mengkatalisis H₂O₂ dan menghasilkan produk (H₂O + O₂) yang maksimal.   

2.      Larutan Ekstrak Hati + HCl

            Pada larutan ini, tercatat gelembung yang dihasilkan sedikit dan  nyala apinya juga sedikit. Hal tersebut menunjukkan bahwa enzim katalase dalam hati tidak dapat bekerja pada kondisi ini (asam) aktivasi enzim menurun atau hilang (terjadi kerusakan enzim). Penambahan HCl (pH<7) yang bersifat asam merubah kondisi di sekitar molekul menjadi kondisi asam yang dapat menonaktifkan sisi aktif enzim sehingga menghalangi substrat untuk berikatan dengan enzim.

3.      Larutan Ekstrak Hati + NaCl

            Pada larutan ini, tercatat gelembung yang dihasilkan adalah yang paling banyak sama seperti larutan ekstrak hati, sedangkan nyala apinya sama dengan yang lain. Terbentuknya gelembung membuktikan adanya kandungan enzim katalase dalam organ hati. Hal ini disebabkan karena hati yang masih segar memiliki pH netral dan suhu optimum sehingga  enzim katalase di dalamnya aktif. Tidak ada inhibitor yang mengganggu kerja enzim untuk mengkatalisis H₂O₂ dan menghasilkan produk (H₂O + O₂) yang maksimal, karena NaCl PH-nya netral jadi tidak berpengaruh terhadap reaksi enzim katalase saat mengkatalisis H₂O_2.

4.      Larutan Ekstrak Hati Panas

            Pada larutan ini, tercatat gelembung yang dihasilkan sedikit karena suhu air mendidih  melebihi suhu optimum yang diperlukan untuk kerja enzim katalase (±30^oC). Peningkatan suhu membuat protein enzim mengalami denaturasi karena putusnya ikatan hidrogen, ikatan ionik, dan ikatan penstabilnya, rusaknya bentuk tiga dimensi enzim yang menyebabkan enzim tidak dapat lagi berikatan dengan substratnya sehingga aktivasi enzim menurun atau hilang.  Sehingga H₂O₂ tidak dapat dikatalisis dengan sempurna. Dalam percobaaan juga tidak terlihat adannya nyala api, ini disebabkan karena gelembung yang terbentuk sangat sedikit dan tidak mencukupi untuk melangsungkan reaksi pembakaran (nyala api).

C.    Pertanyaan

1.       Mengapa dalam percobaan ini menggunakan hati ayam?

2.      Apakah peranan KMnO₄?

3.      Gelembung-gelembung apakah yang timbul pada tabung reaksi sebagai akibat reaksi enzim dengan H₂O₂ ? Bagaimana mengujinya? Jelaskan!

D.    Jawaban

1.      Karena hati ayam mengandung enzin katalase dan percobaan ini mengenai enzim katalase.

2.      Karena KMnO₄ menetralkan kondisi hati yang diberikan larutan basa, sehingga H₂O₂ dapat bereaksi dengan baik terhadap enzim katalase.

3.      gelembung gelembung yang timbul pada tabung reaksi adalah gas O₂. Jika hati dimasukkan larutan H₂O₂, maka setelah didiamkan, maka gelembung-gelembung O2 akan muncul. O2 berperan dalam proses pembakaran. Dan untuk pembuktian, jika dimasukkan bara lidi, maka bara lidi itu akan menyala.

BAB V

PENUTUP

A.    Simpulan

Setelah penulis melakukan percobaan enzim katalase pada hati ayam dapat disimpulkan sebagai berikut.

1.      Enzim katalase terdapat pada hati ayam. Enzim katalase berperan dalam reaksi katalisis senyawa H₂O₂ menjadi H₂O dan O₂.

2H₂O₂   enzim katalase  2H₂O + O₂

2.      Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase adalah :

a.       Suhu

Enzim katalase dapat bekerja pada suhu optimum (±30^oC)

b.      Derajat keasaman (pH)

Enzim katalase aktif pada pH netral (pH 7)

B.     Saran

Harus lebih teliti pada saat mengamati gelembung.