LAPORAN PRAKTIKUM ENZIM KATALASE

LAPORAN PRAKTIKUM PENGARUH PERBEDAAN pH, SUHU, DAN KONSETRASI ENZIM DAN SUBSTRAT TERHADAP KERJA ENZIM KATALASE PADA HATI AYAM

*Kalian bisa mendownload versi .pdf nya disini , atau versi .docx nya disini 
, jika kesulitan baca cara download nya terimakasih*

I.                   TUJUAN

1.     Membandingkan pengaruh perbedaan pH pada kinerja enzim katalase pada hati ayam.

2.     Membandingkan pengaruh perbedaan suhu pada kinerja enzim katalase pada hati ayam.

3.     Membandingkan pengaruh perbedaan konsentrasi hati ayam dan larutan H₂O₂

II.                 RUMUSAN MASALAH

1.     Pada kisaran pH berapa kerja enzim katalase dapat bekerja optimal ?

2.     Berapakah suhu optimal agar enzim katalase dapat bekerja secara baik?

3.     Adakah pengaruh perbedaan konsentrasi hati ayam dan larutan H₂O₂ pada kinerja enzim katalase?

III.              HIPOTESIS

1.     Enzim katalase dapat bekerja optimal pada pH netral ( 7 ) sampai pH basa lemah

2.     Suhu optimal agar enzim katalase dapat bekerja dengan baik adalah pada suhu ruangan (25-30drjt C)

3.     Konsentrasi hati ayam dan larutan H₂O₂ sangat berpengaruh terhadap kerja enzim katalase.

IV.              DASAR 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^- .

Enzim katalase merupakan hemoprotein yang mengandung 4 gugus hem.

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.

V.                VARIABEL

·        Variabel manipulasi : 

a.     Hati ayam (perbedaan perlakuan) :

-         2gr hati ayam direndam larutan NaOH 2menit.

-         2gr hati ayam direndam larutan HCl 2menit.

-         2gr hati ayam direndam air panas 2menit.

-         2gr hati ayam direndam air dingin 2menit.

-         4gr hati ayam

b.     Larutan H₂O₂ (perbedaan volume)

-         Larutan H₂O₂ 2ml

-         Larutan H₂O₂ 4ml

·        Variable control :

a.     Hati ayam : sejenis

b.     Larutan H₂O₂ : molaritas

VI.              ALAT DAN BAHAN

1.     ALAT :

·        Tabung reaksi

·        Gelas ukur

·        Sumbat karet

·        Lidi

·        Korek api

2.     BAHAN :

·        Potongan hati ayam 2 gram sebanyak 2

·        Larutan NaOH

·        Larutan HCl

·        Larutan H₂O₂

·        Air panas 60^oc

·        Air dingin 10^oc

·         

VII.           PERANGKAT PERCOBAAN

VIII.         LANGKAH KERJA

1.     Menyiapkan alat dan bahan

2.     Merangkai perangkat percobaan seperti pada perangkat percobaan

3.     Menutup tabung reaksi dengan sumbat saat mereaksikan larutan H₂O₂

4.     Mengamati gelembung udara yang terbentuk

5.     Membuka sumbat tabung reaksi kemudian memasukkan bara api pada tabung reaksi.

6.     Mengamati keadaan bara api.

7.     Mencatat hasil reaksi kedalam table pengamatan

8.     Menganalisa table hasil pengamatan

9.     Menjawab pertanyaan

10.                        Membuat kesimpulan

IX.              Tabel  pengamatan

No	Perlakuan	gelembung gas	bara api
1	1 potong hati ayam + 2ml H2O2	banyak	sedikit
2	1 potong hati ayam + NaOH + 2ml H2O2	sedang	sedang
3	1 potong hati ayam + HCl + 2ml H2O2	sedikit	sedang
4	1 potong hati ayam 40C + 2ml H2O2	banyak sekali	besar
5	1 potong hati ayam 10C + 2ml H2O2	banyak sekali	besar sekali
6	2 potong hati ayam + 2ml H2O2	banyak sekali	besar sekali
7	1 potong hati ayam + 4ml H2O2	banyak sekali	besar

X.                 Analisa data

Pada praktikum kali ini kita menggunakan hati ayam sebagai bahan percobaan, karena hati ayam banyak mengandung enzim katalase. Hasil dari percobaan yang terdapat pada tabung reaksi adalah gelembung yang mengandung gas oksigen. Dan apabila kita menempatkan bara di dalam tabung reaksi, maka bara tersebut akan menyala, ini membuktikan bahwa reaksi pembakaran tadi menghasilkan oksigen (O2). Tetapi tidak semua tabung reaksi menghasilkan gelembung dan menyala apabila ditempatkan bara di atasnya. Ada juga bara yang mati setelah di tempatkan di atas tabung reaksi

Ø 1 potong hati ayam + 2ml H₂O₂

Saat larutan H₂O₂ dimasukkan, terjadi pembentukan gelembung-gelembung udara sebanyak 53ml dalam waktu 2menit. Hal itu membuktikan bahwa di dalam hati ayam yang masih segar terdapat banyak peroksisom sehingga menghasilkan enzim katalase dalam jumlah banyak. Enzim katalase ini kemudian menguraikan senyawa hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen. Dengan gelembung-gelembung udara yang terbentuk membuktikan bahwa enzim katalase dapat menguraikan senyawa hydrogen peroksida menjadi H₂O.

Pada saat memasukkan bara api kedalam tabung reaksi , bara api tetap menyala tetapi dala intensitas yang sedikit. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase dapat menguraikan senyawa hydrogen peroksida menjadi O₂.

Ø 1 potong hati ayam + NaOH + 2ml H₂O₂

dihasilkan gelembung dalam intensitas sedang dan bara api juga menyala sedang. Hal tersebut menunjukkan bahwa enzim katalase dalam hati tidak bekerja dengan normal, karena tidak dipecahkannya senyawa H₂O₂ menjadi air dan oksigen. Hal tersebut disebabkan karena terjadinya denaturasi. Denaturasi enzim perlakuan ini disebabkan oleh penambahan NaOH yang merubah kondisi di sekitar molekul menjadi kondisi basa. Derajat keasaman (pH) sangat mempengaruhi aktivitas enzim, sehingga kondisi basa tersebut merusak enzim katalase yang bekerja pada pH netral.

Ø 1 potong hati ayam + HCl + 2ml H₂O₂

dihasilkan gelembung dalam kategori sedikit namun bara api juga menyala dalam intensitas sedang. 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. Denaturasi enzim perlakuan ini disebabkan oleh penambahan HCl yang merubah kondisi di sekitar molekul menjadi kondisi asam. Derajat keasaman (pH) sangat mempengaruhi aktivitas enzim, sehingga kondisi asam tersebut merusak enzim katalase yang bekerja pada pH netral.

Ø 1 potong hati ayam 40C + 2ml H₂O₂

dihasilkan gelembung dalam intensitas banyak sekali dan bara api juga menyala besar. 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.

Ø 1 potong hati ayam 10C + 2ml H₂O₂

dihasilkan gelembung dalam intensitas banyak sekali dan bara api menyala besar sekali. Hal tersebut menunjukkan bahwa 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).

Ø 2 potong hati ayam + 2ml H₂O₂

dihasilkan gelembung dalam intensitas banyak sekali dan bara api menyala besar sekali dalam waktu yang sangat cepat. Hal tersebut membuktikan bahwa konsentrasi enzim juga mempengaruhi laru reaksi. Semakin besar konsentrasi enzim, semakin cepat pula reaksi yang berlangsung.

Ø 1 potong hati ayam + 4ml H₂O₂

dihasilkan gelembung dalam intensitas banyak sekali dan bara api menyala besar. Hal ini membuktikan bahwa bila jumlah enzim dalam keadaan tetap kecepatan reaksi akan meningkat dengan adanya peningkatan substrat. Namun, pada saat sisi aktif semua enzim bekerja, penambahan substrat tidak dapat meningkatkan kecepatan reaksi enzim lebih lanjut. Kondisi ini disebut konsentrasi substrat pada titik jenuh.

XI.              Pertanyaan

1.     Dalan kegiatan ini apa peranan dari hati ayam dan H₂O₂ ? jelaskan !

Peranan dari hati ayam adalah penghasil enzim katalase yang dapat memecah / menguraikan senyawa hydrogen peroksida menjadi air dan oksigen.

Peranan H₂O₂ adalah sebagai substrat untuk reaksi ini.

2.     Pada percobaan mana terbentuk gelembung gas paling banyak? Jelaskan !

Percobaan yang membentuk gelembung gas paling banyak adalah percobaan nomor 5 (1 potong hati ayam 10C + 2ml H₂O₂) karena bahwa 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 6 (2 potong hati ayam + 2ml H₂O₂) karena konsentrasi enzim katalase yang semakin besar maka akan menyebabkan gelembung gas bertambah banyak.

3.     a. Gas apakah yang terbentuk jelaskan !

gas yang terbentuk adalah o2. Karena enzim katalase berfungsi memecah larutan h2o2 menjadi air dan gas o2.

b.apa fungsi lidi membara pada kegiatan ini ?

fungsi lidi membara adalah untuk menguji keberadaan gas o2 dalam tabung reaksi.

c.      Mengapa hati ayam pada tabung reaksi setelah ditetesi h202 harus ditutupi ?

Agar gas o2 tidak keluar dari tabung reaksi dan agar dapat keluar dari tabung reaksi.