LAPORAN PRAKTIKUM PERANAN ENZIM KATALASE

BAB I

PENDAHULUAN

1.       Latar Belakang

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 substart, yaitu di bagian yang disebut sisi aktif (activesite).

Beberapa enzim memerlukan komponen nonprotein yang disebut gugus prostetik agar dapat bekerja dalam suatu reaksi. Enzim yang lengkap tersebut disebut holoezim.
Secara kimia, enzim yang langkap (holoenzim) tersusun atas dua bagian, yaitu bagian protein dan bagian bukan protein.
Bagian protein disebut apoenzim, tersusun atas asam asam amino. Bagian protein bersifat labil (mudah berubah), misalnya terpengaruh oleh suhu dan keasaman.Misal : NAD+
Bagian yang bukan protein disebut gugus prostetik, yaitu gugusan yang aktif. Gugus prostetik yang berasal dari molekul anorganik disebut kofaktor, misalnya besi, tembaga, zink.

Gugus prostetik yang terdiri dari senyawa organic kompleks disebut koenzim, misalnya NADH, FADH, koenzim A, tiamin (vitamin B1), riboflavin (vitamin B2), asam pantotenat (vitamin B5), niasin (asam nikotinat), piridoksin (vitamin B6), biotin, asam folat dan kobalamin (vitamin B12).

Enzim katalase merupakan enzim yang mengandung empat gugus heme, pada tulang, membran mukosa, ginjal dan hati.. Enzim ini banyak terdapat dalam sel-sel pada hati.

Adakalanya jumlah enzim ini lebih meningkat dari semula. Dengan begitu reaksinya akan lebih cepat. Untuk itu kita perlu mengkonsumsi bahan makanan seperti hati dengan porsi yang lebih banyak sehingga proses oksidasi yang dilakukan oleh enzim katalase tidak mengecil. Oleh karena itu untuk mengetahui pengaruh apakah yang dihasilkan enzim katalase terhadap H₂O₂ sehingga dilakukan penelitian ini.

B.     Tujuan Penelitian

1.  Menyelidiki Peranan Enzim Katalase

2.  Pengaruh enzim katalase terhadap H₂O₂

3.  Mengetahui serta memahami reaksi-reaksi kimia yang terjadi pada pengujian enzim

     katalase

C.      Rumusan Masalah

1.     Bagaimana pengaruh enzim katalase terhadap H₂O₂ ?

2.     Gelembung gas apa yang terbentuk ?

3.     Dari hasil percobaan faktor apa sajakah yang mempengaruhi kerja enzim

        katalase ?

D.    Manfaat penelitian

Manfaat dalam penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh enzim katalase terhadap H₂O₂

.

BAB II

LANDASAN TEORI DAN HIPOTESIS

A.     LANDASAN TEORI

            Enzim  merupakan senyawa organik yang tersusun oleh protein (spesialisasi protein) untuk menjalankan proses-proses biokimiawi dalam sisitem hayati. Dengan demikian, reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh, baik anabolisme maupun  katabolisme selalu melibatkan  enzim. Kerja enzim tentunya dipengaruhi oleh faktor dalam dan luar enzim. Faktor dalam misalnya substansi – substansi genetik yang dibawa oleh masing – masing enzim.

Hidogen Peroksida (H₂O₂), merupakan senyawa racun dalam tubuh yang terbentuk pada proses pencernaan makanan. Hidrogen peroksida dengan rumus kimia 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 diuraikan 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 timbulnya gelembung.

Bentukreaksikimianya adalah:

2H₂O₂è2H₂O_(g) + O₂(g)

Senyawa H₂O₂ yang  ada dalam tubuh sangat berbahaya. Maka enzim katalase menguraikan H₂O₂ menjadi H₂O dan gas O₂ yang tidak berbahaya bagi tubuh. Ada tidak nya gelembung merupakan indikator adanya air dalam wujud uap. Sedangkan menyala atau tidaknya bara merupakan indikator adanya gas oksigen dalam tabung tersebut. Enzim katalase yang dihasilkan peroksisom pada hati akan mengalami denaturasi (kerusakan)  pada suhu yang tinggi atau pun pada suasana asam dan basa.

Kegunaan enzim katalase adalah menguraikan Hidogen Peroksida ( H₂O₂ ) bila tidak segera diuraikan, senyawa ini akan bersifat racun dan merusak sel itu sendiri. Dengan adanya enzim katalase, senyawa Hidrogen Peroksida  ( H₂O₂ ) dapat diuraikan menjadi air ( H₂O ) dan oksigen ( O₂ ) yang tidak berbahaya.

B.     HIPOTESIS

Enzim katalase berpengaruh terhadap penguraian racun H2O2.

BAB III

ALAT DAN BAHAN DAN LANGKAH KERJA PENGAMATAN

A.     Alat dan Bahan

1.    Percobaan Daun Pepaya

     Bahan : -    Daun papaya                         Alat :   -    Tabung reaksi ( 3 tabung )

-          Aquades                                             -    Rak tabung

-          H₂O₂                                                                                                        -      Tabung pengukur

-          Es batu                                               -    Mortar

-      korek & lidi                                       -    Pipet tetes

                  2.  Percobaan Hati Ayam

                 Bahan : -    Hati ayam                               Alat :   -   Tabung reaksi ( 5 tabung )

-          Aquades                                          -   Tabung Pengukur

-          H₂O₂                                                               -   Pipet tetes

-          korek & lidi                                    -   Silet

B.     Langkah Kerja

Percobaan Daun Pepaya :

1.   Lumatkan / hancurkan daun papaya dengan menggunakan mortar.

2.   Setelah hancur masukkan ke dalam tabung reaksi, sediakan tiga tabung reaksi yang

      akan dilakukan percobaan, beri label dengan nama tabung A, tabung B, dan tabung C.

3.   Setelah dimasukkan dalam tabung reaksi, pada tabung A beri saja H₂O₂, pada tabung B

      beri H₂O₂ dan Aquades ( aquades dahulu baru H₂O₂ ) , dan pada tabung C beri H₂O₂ dan

      es batu yg telah dihancurkan menjadi es yang kecil-kecil ( Es batu dahulu baru H₂O₂  )

4 .  Lalu tutup tabung reaksi dengan ibu jari

5 .  anggota yang lain bakar lidi pakai korek, lalu matikan buka tabung reaksi dan masukan

      lidi tersebut ke dalam tabung

6.   Amati pembentukan gelembung pada tabuung dan keadaan bara api pada ketiga tabung

      tersebut, dan catat perubahannya.

Percobaan Hati Ayam :

1.      Potong hati ayam menjadi lima (5) bagian dengan ukuran = panjang : 5 cm, lebar : 2,5   

         cm dan tebal : 1 mm.

2.      Lalu sediakan 5 tabung reaksi dan berikan label dengan nama, tabung 1, tabung 2,

         tabung 3, tabung 4 dan tabung 5.

3.      masukan dalam tabung reaksi bahan berikut :

TABUNG	H2O2	AQUADES
Tabung 1	0	8 ml
Tabung 2	2,5 ml	7 ml
Tabung 3	5 ml	5 ml
Tabung 4	7 ml	2,5 ml
Tabung 5	8 ml	0

            ( aquades dahulu baru H₂O₂ )

4.     Lalu tutup tabung reaksi dengan ibu jari.

5.     Anggota yang lain bakar lidi pakai korek, lalu matikan buka tabung reaksi dan

        masukan lidi tersebut ke dalam tabung

6.     Amati pembentukan gelembung pada tabuung dan keadaan bara api pada kelima  

        tabung tersebut, dan catat perubahannya.

BAB IV

TABEL HASIL PENGAMATAN

1.      Tabel percobaan Daun Pepaya

TABUNG REAKSI	KEADAAN GELEMBUNG	KEADAAN BARA API
Tabung A = H2O2	+++	++
Tabung B = H2O2 + aquades	+	+
Tabung C = H2O2 + es batu	++	+

2.      Tabel percobaan Hati Ayam :

	TABUNG REAKSI			KEADAAN GELEMBUNG	KEADAAN BARA API
	Tabung 1			-	-
	Tabung 2			+	+
	Tabung 3			++	+
	Tabung 4			+++	++
	Tabung 5			+++ /  ++	++ / +

Catatan :

( - )                  : bila tidak ada

( + )                 : bila sedikit

( ++ )               : bila sedang

( +++ )             : bila banyak

BAB V

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 à 2H₂O + O₂

Pada praktikum adanya gelembung menunjukkan aktifnya enzim katalase yang terdapat pada ekstrak yang telah dibuat. Enzim katalase merupakan enzim yang dihasilkan oleh badan mikro. Badan mikro ini terdiri dari dua bagian yaitu peroksisom dan glioksisom. Bagian badan mikro yang menghasilkan enzim katalase adalah bagian peroksisom. Peroksisom ini banyak ditemukan pada sel hati. Hal ini yang menjadikan hati bisa disebut sebagia organ yang dapat menetralkan racun yang masuk dalam tubuh. Enzim katalase ini dapat menguraikan senyawa hydrogen peroksida (H₂O₂) yang tidak baik bagi tubuh menjadi air dan oksigen yang sama sekali tidak berbahaya bagi tubuh

1       Pada Daun Pepaya

            Untuk ekstrak daun pepaya bahwa diperoleh ekstrak daun pepaya yang dicampur senyawa hidrogen peroksida menghasilkan jumlah gelembung dengan kategori banyak. Untuk ekstrak daun papaya yang ditambahkan H₂O₂  dan aquades menghasilkan jumlah gelembung yang tidak terlalu banyak dan keadaan bara api yang tidak terlalu banyak. Untuk daun papaya yang ditambah H₂O₂ dan es batu menghasilkan jumlah gelembung sedang, dan oksidasi tidak terlalu banyak, yang seharusnya tidak bergelembung karena enzim katalase tidak akan bekerja optimal pada suhu tinggi. enzim katalase akan bekerja pada suhu normal.

            Yang membedakan ekstrak hati ayam dibandingkan ekstrak daun pepaya pada percobaan ini adalah kandungan oksigen yang berbeda. Ekstrak daun pepaya mengandung lebih banyak oksigen dibandingkan kandungan oksigen pada ekstrak hati ayam. Hal ini bisa saja terjadi karena perbedaan kualitas bahan (kesegaran, sterilnya, dan jenis) yang digunakan dalam percobaan ini.

2.  Pada Hati Ayam

Dari hasil praktikum diperoleh bahwa ekstrak hati ayam yang dicampur senyawa aquades namun tidak ditambah H2O2 tidak menghasilkan gelembung maupun bara api. Untuk yang ditambah hydrogen peroksida 2,5 ml dan aquades 7 ml, menghasilkan gelembung dan bara api yang tidak terlalu besar. Dan untuk tabung ke 3 juga menghasilkan gelembung dan bara api yang sedang. Dan pada tabung 5 dan 4 menghasilkan banyak gelembung  namun pada tabung 5 busanya tidak sampai keluar-keluar tapi cepat menghasilkan gelembung, dan bara api yang sedang.

Hal tersebut menunjukkan bahwa dalam hati tersebut terdapat banyak peroksisom sehingga menghasilkan lebih banyak enzim katalase. Enzim katalase ini kemudian menguraikan senyawa hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen. Dengan gelembung-gelembung udara dalam kategori banyak yang dapat membuat bara api besar, menunjukkan bahwa enzim tersebut telah memecah senyawa H₂O₂ menjadi oksigen, karena bara api semakin besar dikarenakan adanya oksigen.

Pada perlakuan ekstrak hati + HCl + H₂O₂ dihasilkan gelembung dalam kategori sedikit dan sedikit bara api. Hal tersebut menunjukkan bahwa enzim katalase dalam hati tidak bekerja, karena tidak dipecahkannya senyawa H₂O₂ menjadi air dan oksigen. Hal tersebut disebabkan karena terjadinya denaturasi. Denaturasi merupakan rusaknya bentuk tiga dimensi enzim yang menyebabkan enzim tidak dapat lagi berikatan dengan substratnya sehingga aktivasi enzim menurun atau hilang.

Enzim katalase ditemukan paling banyak pada hati saat kondisi suhu normal dan Ph netral, karena hati adalah tempat penguraian racun. Hati adalah organ tubuh yang banyak mengandung enzim katalase dan berfungsi untuk menguraikan peroksida. Dan enzim hanya dapat bekerja secara optimal/secara efektif pada suhu sedang dan pada PH netral.

 Saat ekstrak dicampur dengan peroksida (H₂O₂), di atas ekstrak tersebut ada yang membentuk gelembung udara, gelembung tersebut merupakan gelembung oksigen (O₂). Hal ini terbukti ketika peroksida dicampur dengan ekstrak dan menghasilkan gelembung udara sehingga semakin banyak gelembung maka membuat tekanan udara yang ada di dalam tabung reaksi semakin tinggi atau lebih besar dari tekanan udara yang ada di luar. Pada saat uji coba dengan bara lidi, bara api pada lidi tersebut membesar. Bara api yang membesar ini disebabkan oleh gelembung yang dihasilkan mengandung oksigen yang membantu proses pembakaran dan menjadikan nyala bara api membesar.Semakin banyak gelembung yang dihasilkan maka semakin besar pula bara akan menyala.

Reaksinya adalah : 2H₂O₂  ® 2H₂O + O₂

Enzim katalase berguna untuk menguraikan peroksida air (H₂O₂) yang bersifat racun dan dapat merusak sel menjadi air (H₂O) dan oksigen (O₂) yang tidak berbahaya bagi sel.

Enzim katalase dapat bekerja dengan baik berdasarkan faktor-faktor tertentu, yaitu:

•      Suhu

Enzim katalase bekerja dengan baik pada suhu tubuh normal dan pada pH netral. Enzim menjadi rusak bila suhunya terlalu tinggi atau rendah. Enzim akan mengental atau mengalami koagulasi bila suhunya terlalu tinggi (panas). Untuk itulah pada percobaan ekstrak yang dipanaskan (tabung reaksi B [1,2,3]) hanya terjadi sedikit gelembung udara sehingga nyala bara/ api pun juga sedikit/kecil.

•       Derajat keasaman (pH) 

Enzim menjadi tidak aktif jika diperlakukan pada asam dan basa yang sangat kuat.  Sebagian besar enzim bekerja paling efektif pada kisaran pH lingkungan yang netral (pH= ±7). Kenaikan atau penurunan pH menyebabkan penurunan aktivitas enzim dengan cepat. Seperti yang terdapat pada percobaan ekstrak yang ditetesi larutan NaCl (tabung reaksi C [1,2,3]) yang bersifat asam sehingga membuat enzim tidak aktif dan tidak dapat menguraikan H₂O₂ menjadi H₂O dan O₂.

•     Konsentrasi enzim dan konsentrasi substrat

      Jika pH dan suhu enzim dalam keadaan tetap serta jumlah substrat berlebihan, maka laju reaksi sebanding dengan jumlah enzim yang ada. Konsentrasi atau tingkat kekentalan substrat dapat menentukan laju reaksi.Hal ini berarti penambahan konsentrasi enzim mengakibatkan kecepatan reaksi meningkat hingga tercapai kecepatan konstan. Kecepatan konstan tercapai apabila semua substrat sudah terikat oleh enzim.

      BAB VI

PENUTUP

KESIMPULAN

• · Dari percobaan yang telah kami lakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa enzim katalase

berperan dalam penguraian racun dari H2O2 menjadi H2O2 dan O2 , dimana kerjanya dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu

a. suhu

dimana enzim katalase tidak akan bekerja optimal pada suhu tinggi.
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

• ·         Tanaman memiliki enzim katalase, contohnya tanaman pepaya.

• ·         Semakin besar konsentrasi enzim katalase, maka semakin banyak molekul substrat yang dapat dipecahkan.

LAMPIRAN

DAFTAR PUSTAKA

http://lindadhena.wordpress.com/2012/09/29/kerja-dan-pengaruh-enzim-katalase/

Sri Pujiyanto. 2012. Biologi SMA/MA Kelas XII. Solo: Platinum.

Ine. 2011. LAPORAN KERJA ENZIM KATALASE (PADA EKSTRAK HATI, JANTUNG, DAN UMBI). http://punyaine.blogspot.com

Blablabla. 2011. ENZIM KATALASE. http://meirisdadelatina.blogspot.com