LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI
ENZIM KATALASE
Pembimbing :
Dra.
Yati Utami Purwaningsih, M. Pd
Disusun oleh :
Yuliana Purnamasari (15/XII IPA 1)
SMA NEGERI 1 JETIS
BANTUL YOGYAKARTA
2012/2013
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Protoplasma aktif melakukan reaksi kimia dengan bantuan enzim
sebagai katalisator. Hidrogen peroksida (H2O2)
merupakan zat kimia yang aktif. H2O2 terus menerus
terbentuk dalam sel hidup sebagai hasil samping reaksi-reaksi kimia yang
terjadi di dalam sel. H2O2 bersifat racun, jika tidak
segera dibuang atau diuraikan oleh sel, maka akan merusak sel itu sendiri. Beberapa reaksi kimia dalam tubuh mahluk hidup terjadi sangat
cepat. Hal initerjadi karena adanya suatu zat yang membantu proses tersebut,.
Bila zat ini tidak ada maka
proses-proses tersebut akan terjadi lambat atau tidak berlangsung samasekali. Zat tersebut dikenal
dengan nama fermen atau enzim. Enzim adalah bio katalisator, yang artinya dapat mempercepat reaks-reaksi biologi tanpa
mengalami perubahan struktur kimia. Salah satu jenis enzim adalah enzim katalase. Percobaan ini dilatarbelakangi keinginan untuk mengetahui cara kerja enzim katalase dan faktor-faktor
yang memengaruhi kerja enzim katalase.
B.
Rumusan Masalah
1. Bagaimana peranan enzim katalase?
2. Apasaja faktor yang mempengaruhi enzim katalase?
C.
Tujuan Penelitian
1. Mengetahui
peranan enzim katalase
2. Mengetahui
faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Kajian Teori
Enzim adalah senyawa protein yang dibentuk oleh sel tubuh
organism hidup dalam sel enzim ini diproduksi oleh organel badan mikro tepatnya
pada peroksisom. Kegunaan enzim katalase adalah menguraikan Hidogen Peroksida
(H2O2), merupakan senyawa racun dalam tubuh yang
terbentuk pada proses metabolisme. Hidrogen peroksida dengan rumus kimia bila H2O2 ditemukan oleh Louis Jacquea Thenard pada tahun 1818.
Senyawa ini merupakan bahan kimia organik yang memiliki sifat oksidator kuat dan
bersifat racun dalam tubuh. Senyawa peroksida harus segera di uraikan menjadi
air (H2O) dan oksigen (O2) yang tidak berbahaya. Enzim
katalase mempercepat reaksi penguraian peroksida (H2O2)
menjadi air (H2O) dan oksigen (O2). Penguraian peroksida
(H2O2) ditandai dengan terbentuknya gelembung udara.
Bentuk reaksi kimianya adalah:
2H2O2 2H2O + O2
Enzim tertentu dapat bekerja secara
optimal pada kondisi tertentu pula.
Beberapa faktor yang mempengaruhi kerja enzim adalah sebagai berikut :
- Suhu
Enzim menjadi
rusak bila suhunya terlalu tinggi atau rendah.
Protein akan mengental atau mengalami koagulasi bila suhunya terlalu
tinggi (panas) dan akan mengalami denaturasi. Enzim katalase bekerja secara
optimal pada suhu kamar (±300C). Pada suhu di bawah 0oC aktivitas enzim megalami penurunan.
- Derajat
keasaman (pH)
Enzim menjadi nonaktif jika diperlakukan
pada asam dan basa yang sangat kuat.
Sebagian besar enzim bekerja paling efektif pada kisaran pH lingkungan
yang sedikit sempit (pH = ±7).
Di luar pH optimal, kenaikan atau penurunan pH menyebabkan penurunan aktivitas
enzim dengan cepat.
- Konsentrasi
enzim, substrat, dan kofaktor
Jika pH dan suhu suatu sistem enzim dalam
keadaan konstan serta jumlah substrat berlebihan, maka laju reaksi sebanding
dengan jumlah enzim yang ada. Jika pH,
suhu dan konsentrasi enzim dalam keadaan konstan, maka reaksi awal hinga batas
tertentu sebanding dengan substrat yang ada.
Jika enzim memerlukan suatu koenzim atau ion kofaktor, maka konsentrasi
substrat dapat menetukan laju reaksi.
- Inhibitor
enzim
Kerja enzim dapat dihambat, baik bersifat
sementara maupun tetap oleh inhibitor berupa zat kimia tertentu. Pada konsentrasi substrat yang rendah akan
terlihat dampak inhibitor terhadap laju reaksi.
B. Hipotesis
Perlakuan I
(Hati+H2O2) akan menghasilkan gelembung dan nyala api
denga intensitas yang tinggi/ banyak, karena tidak ada penambahan bahan yang
dapat mempengaruhi/menjadi inhibitor laju reaksi katalisis.
BAB III
METODE PENELITIAN
A.
Waktu
Pelaksanaan
Hari, tanggal : Jumat,
14 September 2012
Pukul : 12.00 WIB -
selesai
Tempat :
Lab.Biologi SMA N I JETIS
B.
Variabel
1. Variabel bebas : Suhu, derajat
keasaman (pH), substrat (jantung)
2.
Variabel terikat :
Banyaknya gelembung dan nyala
api
3. Variabel
terkontrol : Penetesan
H2O2
C.
Alat
dan Bahan
1. Rak dan tabung reaksi
2. Pisau cutter
3. Pipet tetes
4. Lampu spiritus
5. Penjepit tabung reaksi
6. Lidi
7. Korek api
8. Hati dan jantung ayam
9. H2O2
10. NaOH, HCl
11. Air
D.
Cara
Kerja
1. Menyiapkan
alat dan bahan yang akan digunakan.
2. Memotong
hati ayam bentuk dadu
3. Memasukan
potongan hati kedalam tabung reaksi
4. Meneteskan 5 tetes H2O2
kedalamnya
5. Menutup
rapat mulut tabung reaksi dengan ibu jari dan mengamati gelembung
yang terjadi
6. Membakar
lidi hingga membara dan memasukkannya kedalam tabung reaksi
7. Mengamati
nyala bara api dan mencatat hasil pengamatan
pada table
Keterangan :
·
Perlakuan I (
Hati + H2O2)
·
Perlakuan II(
Hati rebus + H2O2)
·
Perlakuan III (
Hati beku + H2O2)
·
Perlakuan IV (
Hati + HCl + H2O2)
·
Perlakuan V (
Hati + NaOH + H2O2)
·
Perlakuan VI ( Jantung
+ H2O2)
BAB IV
HASIL PENELITIAN
A.
Tabel
Pengamatan
|
NO.
|
Perlakuan
|
Hasil
Pengamatan
|
|
|
Gelembung
|
Nyala Api
|
||
|
I.
|
Hati + H2O2
|
+++
|
+++
|
|
II.
|
Hati rebus + H2O2
|
+
|
-
|
|
III.
|
Hati beku + H2O2
|
+
|
-
|
|
IV.
|
Hati + HCl + H2O2
|
+
|
-
|
|
V.
|
Hati +NaOH + H2O2
|
+
|
-
|
|
VI.
|
Jantung + H2O2
|
+
|
-
|
Keterangan :
+ : sedikit
++ :
sedang
+++ :
banyak
++++ :
banyak sekali
-
: 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
H2O yang dihasilkan dari reaksi berupa uap
air. Sedangkan variable terikat percobaan ini adalah banyaknya gelembung dan
nyala api. Gelembung-gelembung udara yang dihasilkan saat reaksi penetesan H2O2 adalah
bentuk dari O2. O2 diperlukan
untuk reaksi pembakaran, bara api dari lidi digunakan
untuk menguji campuran yang terbentuk dari masing-masing perlakuan. Nyala api
akan terlihat saat bara api bereaksi dengan O2. Besar kecilnya nyala api dapat menjadi indikasi kadar O2 yang dihasilkan dalam proses katalisis.
·
Perlakuan I
(Hati + H2O2)
Pada perlakuan ini, tercatat
gelembung dan nyala api yang dihasilkan adalah yang paling banyak dari semua
perlakuan. 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.
·
Perlakuan II
(Hati rebus + H2O2) dan
Pada perlakuan ini, tercatat gelembung yang dihasilkan
sedikit karena suhu air mendidih (100oC) melebihi suhu optimum yang diperlukan untuk
kerja enzim katalase (±30oC).
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).
·
Perlakuan III
(Hati beku + H2O2)
Pada perlakuan
ini, tercatat gelembung yang dihasilkan sedikit karena suhu hati beku (>0oC)
kurang dari suhu optimum yang diperlukan untuk kerja enzim katalase (±30oC). Penurunan suhu
membuat protein enzim mengalami
kondisi nonaktif. 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).
·
Perlakuan IV
(Hati + HCl + H2O2)
Pada perlakuan ini, tercatat gelembung yang dihasilkan sedikit dan tidak ada nyala api.
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.
·
Perlakuan V (Hati + NaOH + H2O2)
Pada perlakuan ini, tercatat gelembung yang dihasilkan sedikit dan tidak ada nyala api.
Hal tersebut menunjukkan bahwa enzim katalase dalam hati tidak
bekerja, karena tidak H2O2 menjadi air dan oksigen. Hal tersebut disebabkan karena terjadinya rusaknya sisi aktif enzim yang menyebabkan
enzim tidak dapat lagi berikatan dengan substratnya sehingga aktivasi enzim menurun atau hilang. Denaturasi
enzim perlakuan ini disebabkan oleh penambahan NaOH yang bersifat basa dapat
merubah kondisi di sekitar molekul menjadi kondisi basa (pH>7). Sedangkan
enzim katalase aktif pada pH netral (pH=7).
·
Perlakuan VI
(Jantung + H2O2)
Gelembung yang dihasilkan tergolong
dalam intensitas sedang (lebih banyak dari perlakuan III, III, IV, dan V,
tetapi lebih sedikit dari perlakuan I) . Ketika dilakuan uji nyala api,
terlihat nyala api kecil yang terjadi. Dalam perlakuan ini tidak ada faktor
dari luar yang mempengaruhi kerja enzim (suhu dan pH tetap dalam keadaan
optimum). Maka dapat diketahui bahwa ada faktor internal yang mempengaruhi kerja
enzim katalase adalah kadar enzim katalase (konsentrasi enzim) itu sendiri. Bayak
sedikitnya enzim yang diproduksi menunjukan banyaknya organel yang menghasilkan
enzim tersebut (peroksisom). Jumlah
peroksisom di jantung lebih sedikit dari pada di hati, maka enzim yang
dihasilkan juga lebih sedikit dan laju reaksinya juga lebih lama.
C. Jawaban Pertanyaan
1. Perlakuan mana yang menghasilkan gelembung paling banyak dan nyala api
paling besar? Perlakuan
I (Jantung + H2O2), karena karena hati yang masih segar
memiliki pH netral dan suhu optimum sehingga
enzim katalase di dalamnya yang masih aktif mampu melakukan reaksi kimia. Tidak ada inhibitor yang mengganggu kerja enzim untuk
mengkatalisis H2O2 sehingga menghasilkan produk (H2O
+ O2) yang maksimal.
2.
Mengapa perlakuan yang
direbus dan yang difreezer menghasilkan sedikit gelembung? Karena pada kedua perlakuan tersebut enzim
mengalami denaturasi, aktivasi enzim menurun atau
hilang.. Pada suhu diatas
optimum (>300C) menyebabkan putusnya
ikatan hidrogen, ikatan ionik, dan ikatan penstabilnya, rusaknya bentuk tiga dimensi enzim yang menyebabkan
enzim tidak dapat lagi berikatan dengan substratnya. Sedangkan pada suhu di
bawah optimum (<300C)
membuat protein enzim
mengalami kondisi inaktif.
Sehingga H2O2
tidak dapat dikatalisis dengan sempurna.
3. Mengapa perlakuan yang ditambah HCl dan NaOH menghasilkan sedikit/ tidak
ada gelembung? Karena HCl bersifat asam dan NaOH bersifat basa yang membuat kondisi
lingkungan tidak sesuai dengan derajat keasaman (pH) yang dibutuhkan oleh enzim
katalase untuk bekerja mengkatalisis H2O2 menjadi H2O dan terutama O2
(berupa gelembung). Sehingga gelembung yang dihasilkan tercatat dalam golongan
yang sedikit.
4. Mengapa
gelembung yang dihasilkan oleh hati lebih banyak daripada jantung? Karena adanya faktor
internal yang mempengaruhi kerja enzim katalase yaitu, kadar enzim katalase
(konsentrasi enzim) itu sendiri. Bayak sedikitnya enzim yang diproduksi
menunjukan banyaknya organel yang menghasilkan enzim tersebut (peroksisom).
Jumlah peroksisom di jantung lebih sedikit dari pada di hati, maka enzim yang
dihasilkan juga lebih sedikit dan laju reaksinya juga lebih lama.
Sehingga produk yang dihasilkan (gelembung O2) lebih banyak hai dari
pada jantung.
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
1.
Enzim
katalase diproduksi oleh peroksisom, paling banyak ditemukan di hati. 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 :
·
Suhu
Enzim
katalase dapat bekerja pada suhu optimum (±30oC)
·
Derajat
keasaman (pH)
Enzim
katalase aktif pada pH netral (pH 7)
·
Konsentrasi
enzim dan konsentrasi substrat
Semakin tinggi konsentrasi substrat dan konsentrasi
enzim, maka kinerja enzim akan meningkat. Namun pada kondisi maksimum kinerja
enzim tidak dapat dipercepat kembali.
B. Saran
1. Melaksanakan percobaan sesuai dengan
langkah kerja
2. Lebih teliti dalam pengamatan, terutama pengamatan
saat munculnya gelembung dan nyala api.
DAFTAR PUSTAKA
Anneahira. Mengenal
Sifat dan Fungsi Enzim Katalase. Diambil tanggal 20 September 2012
Anonim. 2011. Enzim.
Diambil tanggal 20 September 2012
Anonim. 2011. Protein yang
Mengandung Fe (Besi) : Enzim Katalase dan Ferritin. Diambil tanggal 22
September 2012
Aryulina, Dyah. 2007. Biologi III. Jakarta:Esis
Campbell, jwrence G. Mitchell Neil A. 2004. Biologi edisi 5
jilid 1. Jakarta : Erlangga.
Dewanti, Ayu . 2009. Laporan
Biologi Enzim Katalase. Diambil tanggal 21 September 2012
Priadi, Arif. 2009. Biologi
SMA XI. Bogor: Yudhistira.
Sudjadi,
Bagod, dkk.2007. Biologi 3A SMA kelas XII.
Jakarta:Yudhistira.
Syamsuri, Istamar. 2004.Biologi untuk SMA kelas XII.Malang:Erlangga
Yani,
Riana, dkk.2008.SMS Biologi 3A SMA kelas
XII.Bandung:Rosda
Tidak ada komentar:
Posting Komentar