Dikutip dari : https://www.academia.edu/16438602/Laporan_biologi_enzim_katalase?show_app_store_popup=true
TUJUAN
Mengetahui faktor – faktor yang memengaruhi kerja enzim katalase
LANDASAN TEORI
A. ENZIM
Enzim adalah protein yang berperan sebagai katalis dalam metabolisme makhluk hidup. Enzim berperan untuk mempercepat reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup, tetapi enzim itu sendiri tidak ikut bereaksi. Oleh sebab itu enzim disebut sebagai salah satu katalisator alami. Enzim terdiri dari apoenzim dan gugus prostetik. Apoenzim adalah bagian enzim yang tersusun atas protein. Gugus prostetik adalah bagian enzim yang tidak tersusun atas protein. Gugus prostetik dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu koenzim (tersusun dari bahan organik) dan kofaktor (tersusun dari bahan anorganik).
Enzim tak hanya ditemukan dalam sel-sel manusia dan hewan, namun sel-sel tumbuhan juga memiliki enzim sebagai salah satu komponen metabolismenya. Enzim katalase merupakan salah satu enzim yang terdapat pada tumbuhan. Enzim diproduksi oleh peroksisom dan aktif dalam melakukan reaksi oksidatif bahan-bahan yang dianggap toksik oleh tanaman, seperti hidrogen peroksida (H2O2). Enzim katalase termasuk ke dalam golongan desmolase, yaitu enzim yang dapat memecahkan ikatan C-C atau C-N pada substrat yang diikatnya (http://id.wikipedia.org).
Cara kerja enzim dapat dijelaskan dalam dua teori, yaitu: Teori kunci dan gembok (enzim bekerja sangat spesifik. Enzim dan substrat memiliki bentuk geometri komplemen yang sama persis sehingga bisa saling melekat) dan teori ketepatan induksi (enzim tidak merupakan struktur yang spesifik melainkan struktur yang fleksibel. Bentuk sisi aktif enzim hanya menyerupai substrat. Ketika substrat melekat pada sisi aktif enzim, sisi aktif enzim berubah bentuk untuk menyerupai substrat). Namun dalam implementasinya, teori pertama yang dianggap paling sesuai dalam menjelaskan cara kerja enzim (http://fionaangelina.com).
B. ENZIM KATALASE
Enzim katalase adalah salah satu jenis enzim yang umum ditemui di dalam sel-sel makhluk hidup. Enzim katalase berfungsi untuk merombak hydrogen peroksida yang bersifat racun yang merupakan sisa / hasil sampingan dari proses metabolisme.
Apabila H2O2 tidak diuraikan dengan enzim ini, maka akan menyebabkan kematian pada sel-sel. Oleh sebab itu, enzim ini bekerja dengan merombak H2O2 menjadi substansi yang tidak berbahaya, yaitu berupa air dan oksigen. Selain bekerja secara spesifik pada substrat tertentu, enzim juga bersifat termolabil (rentan terhadap perubahan suhu) serta merupakan suatu senyawa golongan protein. Pengaruh temperature terlihat sangat jelas, karena dapat merusak enzim dan membuatnya terdenaturasi seperti protein kebanyakan.
Enzim katalase termasuk enzim hidroperoksidase, yang melindungi tubuh terhadap senyawa-senyawa peroksida yang berbahaya. Penumpukan senyawa peroksida dapat menghasilkan radikal bebas, yang selanjutnya akan merusak membrane sel dan kemungkinan menimbulkan penyakit kanker serta arterosklerosis. Enzim Katalase memiliki kemampuan untuk inaktivasi hydrogen peroksida.
Senyawa H2O2 dihasilkan oleh aktivitas enzim oksidase. H2O2 berpotensi membentuk radikal karena membentuk OH- .
Aktivitas enzim katalase :
1. Aktivitas peroksidase, mengoksidasi senyawa yang analog dengan substrat
2. Aktivitas katalase, enzim ini mampu menggunakan satu molekul H2O2 sebagai substrat atau donor electron dan molekul H2O2 yang lain sebagai oksidan atau akseptor electron.
2 H2O2 + enzim katalase à 2 H2O + O2
Enzim katalase dapat ditemukan di darah, sumsum tulang, membrane mukosa, ginjal dan hati.
C. 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.
D. Suhu
Enzim menjadi rusak bila suhunya terlalu tinggi atau rendah. Hal ini disebabkan karena enzim memiliki sifat termolabil (tidak tahan panas). Protein akan mengental atau mengalami koagulasi bila suhunya terlalu tinggi (panas).
Peningkatan suhu diatas suhu optimum menyebabkan putusnya ikatan hydrogen dan ikatan lain yang merangkai molekul enzim, sehingga enzim mengalami denaturasi. Denaturasi adalah rusaknya bentuk tiga dimensi enzim yang menyebabkan enzim tidak dapat lagi berikatan dengan substratnya.
E. Konsentrasi Enzim
Konsentrasi enzim katalase juga mempengaruhi kecepatan reaksi. Semakin besar konsentrasi enzim katalase, semakin cepat pula reaksi yang berlangsung. Dengan kata lain, konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi.
F. Konsentrasi substrat
Bila konsentrasi enzim dalam keadaan tetap, kecepatan reaksi akan meningkat dengan adanya peningkatan konsentrasi substrat. Namun, apada saat semua sisi aktif semua enzim bekerja, penambahan substrat tidak dapat meningkatkan kecepatan reaksi enzim.
ALAT DAN BAHAN
Rak dan tabung reaksi 10 buah
Pipet tetes
Gelas ukur
Lidi yang dipotong 25 cm
Spirtus
Korek api
Sarung tangan
Ekstrak hati ayam
Ekstrak jantung ayam
Daun
Ekstrak daun pepaya
H2O2
HCL 2ml dan NaOH 2ml
CARA KERJA
Siapkan alat dan bahan terlebih dahulu.
Masukkan ekstrak hati kedalam tabung reaksi A, B, C, dan D dengan menggunakan gelas ukur (masing – masing setinggi 2 cm tabung reaksi).
Masukkan ekstrak jantung kedalam tabung reaksi E, F, G, dan H dengan menggunakan gelas ukur (masing – masing setinggi 2 cm tabung reaksi).
Masukkan ekstrak daun pepaya kedalam tabung reaksi I dengan menggunakan gelas ukur sebanyak 2 cm dari tabung reaksi.
Tambahkan HCl sebanyak 10 tetes ke dalam tabung reaksi A dan E dengan menggunakan pipet.
Tambahkan NaOH sebanyak 10 tetes ke dalam tabung reaksi B dan Fdengan menggunakan pipet.
Panaskan tabung C dan G dengan menggunakan spirtus, jangan sampai terlalu panas.
Lakukan pengujian enzim katalase dengan menambahkan 5 tetes H2O2 pada tabung A dan segera lakukan uji gelembung gas dengan menutup tabung dengan menggunakan tangan yang sudah memakai sarung tangan agar tidak iritasi karena H2O2. Setelah itu, lakukan uji nyala api dengan menggunakan lidi yang membara.
Dengan langkah yang sama seperti nomor 8, lakukan percobaan tersebut pada tabung B, C, D, E, F, G, H, dan I.
Siapkan daun , kemudian sayat dengan menggunakan cutter lalu tambahkan 5 tetes H2O2. Amati apakah ada gelembung atau tidak.
Catat hasil pengamatan ke dalam tabel pengamatan.
Setelah kegiatan selesai, cuci tabung reaksi hingga bersih.
TABEL HASIL PENGAMATAN
TABUNG
PERLAKUAN
GELEMBUNG
NYALA API
1
Ekstrak hati + 5 tetes larutan H2O2
++++
Ada
2
Ekstrak hati (dipanaskan) + 5 tetes larutan H2O2
+++
Ada
3
Ekstrak hati + 10 tetes HCl + 5 tetes larutan H2O2
+
Tidak ada
4
Ekstrak hati + 10 tetes NaOH + 5 tetes larutan H2O2
+
Tidak ada
5
Ekstrak jantung + 5 tetes larutan H2O2
++++
Ada
6
Ekstrak jantung (dipanaskan) + 5 tetes larutan H2O2
++
Tidak ada
7
Ekstrak jantung + 10 tetes HCl + 5 tetes larutan H2O2
+
Tidak ada
8
Ekstrak jantung + 10 tetes NaOH + 5 tetes larutan H2O2
+
Tidak ada
9
Ekstrak daun pepaya + 5 tetes larutan H2O2
+++
Ada
10
Sayatan daun + 5 tetes larutan H2O2
++
Tidak ada
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 H2O2menjadi 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 hati + H2O2
Saat ekstrak diberi H2O2 terdapat 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 hati (dipanaskan) + 5 tetes larutan H2O2
dihasilkan gelembung dalam intensitas cukup banyak dan bara api juga menyala. Hal ini menunjukkan bahwa pada suhu yang lebih tinggi kecepatan senyawa hydrogen peroksida meningkat, sehingga saat bertumbukan dengan enzim, energy molekul hydrogen peroksida berkurang. Hal ini memudahkan terikatnya molekul hidrogen peroksida pada sisi aktif enzim katalase.
Ekstrak hati + 10 tetes HCl + 5 tetes larutan H2O2
Pertambahan HCl disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu asam. Kemudian ditambah H2O2 ternyata terbentuk sangat sedikit gelembung udara ketika dimasukkan bara api ke dalamnya tidak terjadi nyala api. Hal ini menunjukkan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja dalam kondisi terlalu asam.
Ekstrak hati + 10 tetes NaOH + 5 tetes larutan H2O2
Penambahan NaOH disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu basa. Kemudian ditambah H2O2 ternyata terbentuk gelembung udara yang sangat sedikit, tetapi saat bara api dimasukkan ke dalamnya tidak terjadi nyala api. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja secara optimal dalam kondisi terlalu basa.
Ekstrak jantung + 5 tetes larutan H2O2
Saat ekstrak diberi H2O2 terdapat gelembung-gelembung udara yang banyak.Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase yang terdapat di dalam jantung 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 jantung (dipanaskan) + 5 tetes larutan H2O2
Dihasilkan gelembung dalam intensitas banyak tetapi bara api tidak menyala . Hal ini menunjukkan bahwa pada suhu yang lebih tinggi kecepatan senyawa hydrogen peroksida meningkat, sehingga saat bertumbukan dengan enzim, energy molekul hydrogen peroksida berkurang. Hal ini memudahkan terikatnya molekul hidrogen peroksida pada sisi aktif enzim katalase.
Ekstrak jantung + 10 tetes HCl + 5 tetes larutan H2O2
Pertambahan HCl disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu asam. Kemudian ditambah H2O2 ternyata terbentuk sedikit sekali gelembung udara ketika dimasukkan bara api ke dalamnya tidak terjadi nyala api. Hal ini menunjukkan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja dalam kondisi terlalu asam.
Ekstrak jantung + 10 tetes NaOH + 5 tetes larutan H2O2
Penambahan NaOH disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu basa. Kemudian ditambah H2O2 ternyata terbentuk gelembung udara yang sangat sedikit, tetapi saat bara api dimasukkan ke dalamnya tidak terjadi nyala api. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja secara optimal dalam kondisi terlalu basa.
Ekstrak daun pepaya + 5 tetes larutan H2O2
Saat ekstrak pepaya diberi H2O2 terdapat gelembung-gelembung udara yang cukup 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).
Sayatan daun + 5 tetes larutan H2O2
Saat sayatan diberi tetesan h muncul gelembung – gelembung udara yang tidak terlalu banyak. Hal ini menunjukkan bahwa enzim katalase dapat bekerja secara cepat dan langsung.
PERTANYAAN
Dari percobaan diatas, tentukan :
Variabel bebas
Variabel terikat
Variabel kontrol
Jawab :
a. Variabel terikat : Banyak gelembung dan nyala bara api
b. Variabel bebas : NaOH, HCl, dan suhu
c. Variabel control : H2O2, ekstrak hati ayam, ekstrak jantung ayam, ekstrak daun pepaya, sayatan daun.
Manakah yang menghasilkan gelembung gas paling banyak?
Jawab :
Percobaan yang membentuk gelembung gas paling banyak adalah percobaan nomor 1 (ekstrak hati ayam + H2O2) karena 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), dan nomor 5 (ekstrak jantung ayam + H2O2) karena pada suhu yang rendah/normal enzim bekerja secara lebih maksimal.
Gas apakah yang dihasilkan dari reaksi tersebut?
Jawab :
Gelembung gas oksigen (O2), karena apabila hati di tambah H2O2 lalu di buka,maka akan timbul gelembung gas O2 pada waktu dimasukkan lidi membara ke dalamnya, timbul nyala api. Hal ini membuktikan bahwa H2O2 juga diuraikan menjadi oksigen (O2).
Apakah perbedaan ukuran gelembung gas menunjukkan perbedaan kandungan jumlah oksigennya?
Jawab :
Ya, karena apabila ukuran gelembung gas semakin banyak maka menunjukkan jumlah oksigen yang semakin banyak.
Apakah fungsi enzim katalase yang terdapat dalam ekstrak hati, jantung dan pepaya?
Jawab :
Yaitu mengubah H2O2 menjadi H2O dan O2 yang tidak berbahaya bagi tubuh.
KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan di atas adalah enzim katalase berperan dalam penguraian racun dari H2O2 menjadi H2O dan O2, dimana kerjanya dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu
a. Suhu
Dimana enzim katalase akan rusak pada suhu tinggi dan tidak bekerja secara maksimal. Enzim katalase akan bekerja secara maksimal pada suhu yang normal.
b. 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. Enzim katalase tidak bekerja secara maksimal apabila pada kondisi pH yang terlalu asam maupun terlalu basa.
DAFTAR PUSTAKA
http://notechaca.blogspot.co.id/2013/09/laporan-praktikum-biologi-kerja-enzim.html
http://ifronia.blogspot.co.id/2013/07/laporan-praktikum-enzim-katalase.html
http://ainisabichiyyah.blogspot.co.id/2014/10/laporan-praktikum-biologi-enzim-katalase.html
http://risqidastia-rd.blogspot.co.id/2014/08/normal-0-false-false-false-en-us-x-none.html
No comments:
Post a Comment