Laporan Praktikum Uji Enzim Katalase

LAPORAN HASIL PRAKTIKUM

UJI ENZIM KATALASE

Disusun oleh :

Kelompok 4

Finka Nur Indira

Muhammad Rafky Addina

Piga Raken Sabhira

Sheilla Nadia Faizatu Aisha

Kelas XII MIA 4

SEKOLAH MENENGAH ATAS NEGERI 11 BANDUNG

Tahun Ajaran 2016 - 2017

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Enzim merupakan senyawa yang dibentuk oleh organisme.  Enzim pencernaan banyak terdapat dalam sel-sel tubuh. Enzim merupakan zat yang membantu semua kegiatan yang dilakukan sel. Kegunaan enzim katalase adalah menguraikan Hidrogen 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. Cara kerja yang dilakukan enzim adalah sebagai berikut bahwa molekul selalu bergerak dan saling bertumbukan satu sama lainnya. Jika ada molekul substrat menumbuk molekul enzim yang tepat maka akan menempel pada enzim. Tempat menempelnya molekul substrat tersebut disebut dengan sisi aktif. Kemudian terjadi reaksi dan terbentuk molekul produk.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun yang menjadi rumusan masalah dalam pembuatan laporan penelitian kali ini yaitu:

a)    Bagaimanakah pengaruh enzim katalase terhadap H2O2 ?

b)    Bagaimanakah pengaruh pH suhu terhadap kerja enzim katalase ?

c)    Faktor apa saja yang mempengaruhi kerja enzim katalase ?

d)    Apa yang menyebabkan kerja enzim itu dikatakan spesifik?

1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian

a)    Membuktikan kerja enzim katalase adalah sebagai berikut

H₂0₂    H₂0 + 0₂

b)    Mengetahui faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase

c)    Mengetahui bahwa kerja enzim spesifik

BAB II

TINJAUAN KEPUSTAKAAN

2.1 Penemuan-Penemuan Sebelumnya

     Enzimologi merupakan ilmu yang dipelajari dalam bidang kedokteran, ilmu pangan, teknologi pengelolaan pangan dan cabang-cabang ilmu pertanian. Penemuan enzim berawal pada tahun 1700-an dan awal tahun 1800-an. Penemuan pada pencernaan daging oleh sekresi perut dan ludah. Namun mekanisme perubahan tersebut dijelaskan.

     Perubahan gula menjaddi alkohol oleh ragi, telah dikemukakan oleh Louis Pasteur pada abad ke-19. Louis Pasteur mengemukakan bahwa fermentasi ini dikatalisasi oleh gaya dorong vital yang terdapat dalam sel ragi tersebut sebagai "ferment" dan diperkirakan bahwa hanya berfungsi dalam tubuh hidup.

     Pada tahun 1878, jerman Wilhelm kuhe (1837-1900) pertama kali menggunakan istilah "enzyme" yang  berasal dari bahasa yunanai yang berarti "dalam bahan pengembang" ragi. Untuk menjelaskan prosses ini. Kata enzyme digunakan untuk merajuk kepada benda mati seperti pepsin dan kata ferment digunakan untuk emrajuk kepada aktifitas kimiawi yang dihasilkan oleh organisme hidup.

     Pada tahun 1907, eduard bucher menerima penghsrgssn nobel dalam bidang kimia "atas riset biokimia dan penemuan fermentasi tanpa sel yang dilakukannya". Mengikuti praktek bucner, enzim biasanya dinamai sesuai dengan reaksi yang dikatalisasi oleh enzim tersebut. Umumnya, untuk mendapatkan nama sebuah enzim, akhiran –ase ditambahkan pada nama substrat enzim tersebut (lactase merupakan merupakan enzim yang mengurai laktosa).

     Pada tahun 1926, James B. Summer berhasil mengkristlisasi enzim urase dan menunjukkan bahwa enzim ini merupakan protein murni. Kesimpulannya adalah bahwa protein murni dapat berupa enzim. Hal ini secara tuntas dibuktikkan oleh northop dan Stanley yang meneliti enzim pencernaan pepsin (1930), tripsin dan kemotripsin.

Enzim dapat dikatalisasi dan struktur enzim ditentukan melalui kristalografi sinar-X. metode ini pertama kali diterapkan pada lisozim. Enzim ditemukan pada air mata, air ludah dan putih telur. Struktur enzim digambarkan oleh sejumlah ilmuan yang diketahui oleh David Chilton Philips dan dipublikasikan pada tahun 1965.

2.2 Dasar Teori

     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 adalah senyawa yang dibentuk oleh sel tubuh organisme. dalam sel enzim ini diproduksi oleh organel badam mikro peroksisok. Kegunaan enzim katalase adalah menguraikan Hidogen Peroksida (H₂0₂), merupakan senyawa racun dalam tubuh yang terbentuk pada proses pencernaan makanan.

     Senyawa ini merupakan bahan kimia organik yang memiliki sifat oksidator kuat dan bersifat racun dalam tubuh.

     Senyawa peroksida harus segera di uraikan menjadi air (H₂0) dan oksigen (0₂) yang tidak berbahaya. Enzim katalase mempercepat reaksi penguraian peroksida (H₂0₂) menjadi air (H₂0) dan oksigen (0₂). Penguraian peroksida (H₂0) ditandai dengan timbulnya gelembung.

     Pada enzim terdapat bagian protein yang tidak tahan panas yaitu disebut dengan apoenzim, sedangkan bagian yang bukan protein adalah bagian yang aktif dan diberi nama gugus prostetik, biasanya berupa logam seperti besi,tembaga , seng atau suatu bahan senyawa organic yang mengandung logam. Apoenzim dan gugus prostetik merupakan suatu kesatuan yang disebut holoenzim, tetapi ada juga bagian enzim yang apoenzim dan gugus prospetiknya tidak menyatu. Bagian gugus prostetik yang lepas kita sebut koenzim, yang aktif seperti halnya gugus prostetik. Contoh koenzim adalah vitamin atau bagian vitamin (misalnya : vitamin B1, B2, B6, niasin dan biotin). Holoenzim merupakan enzim yang strukturnya sempurna dan aktif mengaktalisis bersama dengan koenzim atau gugus logam.

Sifat-Sifat Enzim

Enzim meliki beberapa sifat, yaitu diantaranya:

1.      Biokatalisator

2.     Termolabil

3.     Merupakan senyawa protein

4.    Bekerja secara spesifik

Satu jenis enzim bekerja secara khusus hanya pada satu jenis substrat.

Misalnya enzim katalase menguraikan Hidrogen peroksida (H₂0₂)

menjadi air (H₂0) dan oksigen (0₂), sedangkan enzim lipase menguraikan

lemak + air menjadi gliserol + asam lemak.

Cara Kerja Enzim

Cara kerja enzim dikenal dalam 2 teori yaitu teori “lock and key” dan teori induced fit.

1.      Model "kunci dan gembok"

Enzim sangatlah spesifik. Pada tahun 1894, Emil Fischer mengajukan bahwa hal ini dikarenakan baik enzim dan substrat memiliki bentuk geometri yang saling memenuhi. Hal ini sering dirujuk sebagai model "Kunci dan Gembok". Manakala model ini menjelaskan kespesifikan enzim, ia gagal dalam menjelaskan stabilisasi keadaan transisi yang dicapai oleh enzim. Model ini telah dibuktikan tidak akurat, dan model ketepatan induksilah yang sekarang paling banyak diterima.

2.     Model Ketepatan Induksi

Diagram yang menggambarkan hipotesis ketepatan induksi. Pada tahun 1958, Daniel Koshland mengajukan modifikasi model kunci dan gembok: oleh karena enzim memiliki struktur yang fleksibel, tapak aktif secara terus menerus berubah bentuknya sesuai dengan interaksi antara enzim dan substrat. Akibatnya, substrat tidak berikatan dengan tapak aktif yang kaku. Orientasirantai samping asam amino berubah sesuai dengan substrat dan mengijinkan enzim untuk menjalankan fungsi katalitiknya. Pada beberapa kasus, misalnya glikosidase, molekul substrat juga berubah sedikit ketika ia memasuki tapak aktif. Tapak aktif akan terus berubah bentuknya sampai substrat terikat secara sepenuhnya, yang mana bentuk akhir dan muatan enzim ditentukan.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Cara Kerja Enzim

1.      Suhu

Semakin tinggi suhu, kerja enzim juga akan meningkat. Tetapi ada batas maksimalnya. Untuk hewan misalnya, batas tertinggi suhu adalah 40ºC. Bila suhu di atas 40ºC, enzim tersebut akan menjadi rusak. Sedangkan untuk tumbuhan batas tertinggi suhunya adalah 25ºC.

2.     pH

Pengaruh pH terhadap suatu enzim bervariasi tergantung jenisnya. Ada enzim yang bekerja secara optimal pada kondisi asam. Ada juga yang bekerja secara optimal pada kondisi basa.

3.     Konsentrasi substrat

Semakin tinggi konsentrasi substrat, semakin meningkat juga kerja enzim tetapi akan mencapai titik maksimal pada konsentrasi tertentu.

4.    Konsentrasi enzim

Semakin tinggi konsentrasi enzim, semakin meningkat juga kerja enzim.

5.     Adanya inhibitor

Inhibitor merupakan zat yang menghambat kerja enzim. Inhibitor dibagi menjadi 2 yaitu inhbitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif.

a)    Inhibitor Kompetitif

Pada inhibitor kompetitif, inhibitor dan substrat berkompetisi untuk berikatan dengan enzim. Seringkali inhibitor kompetitif memiliki struktur yang sangat mirip dengan substrat asli enzim. Sebagai contoh, metotreksat adalah inihibitor kompetitif untuk enzim dihidrofolat  reduktase. Kemiripan antara struktur asam folat dengan obat ini ditunjukkan oleh gambar di samping bawah. Perhatikan bahwa pengikatan inhibitor tidaklah perlu terjadi pada tapak pengikatan substrat apabila pengikatan inihibitor mengubah konformasi enzim, sehingga menghalangi pengikatan substrat. Pada inhibisi kompetitif, kelajuan maksimal reaksi tidak berubah, namun memerlukan konsentrasi substrat yang lebih tinggi untuk mencapai kelajuan maksimal tersebut, sehingga meningkatkan Km.

b)    Inhibitor Non-Kempetitif

Inhibitor non-kompetitif dapat mengikat enzim pada saat yang sama substrat berikatan dengan enzim. Baik kompleks EI dan EIS tidak aktif. Karena inhibitor tidak dapat dilawan dengan peningkatan konsentrasi substrat, Vmax reaksi berubah. Namun, karena substrat masih dapat mengikat enzim, Km tetaplah sama.

2.3 Hipotesa

Dengan membaca dasar teori yang ada untuk melakukan “Uji Enzim Katalase” ini, kami mengambil hipotesa bahwa :

a)    Ketika ekstrak hati ayam dicampurkan dengan H2O2 (Hidrogen Peroksida) maka akan terbentuk reaksi berupa gelembung-gelembung pada tabung reaksi, hal tersebut menandakan bahwa enzim katalase yang terdapat dalam hati ayam dapat mengubah H2O2 menjadi H2O.

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

c)    Suhu optimal agar enzim katalase dapat bekerja dengan baik adalah pada suhu ruangan (25-30^oC)

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

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

4.1.     Metode Penelitian

Dalam hal metode penelitian, kelompok kami melakukannya menggunakan beberapa metode, yaitu :

1)    Metode Penelitian dengan Cara Eksperimen

Kami melakukan eksperimen langsung dengan bahan ekstrak hati dan jantung ayam segar untuk mengetahui kerja enzim katalase dalam bahan-bahan tersebut dengan empat macam perlakuan.

2)    Metode Penelitian dengan Cara Observasi

Setelah melakukan eksperimen, kami melakukan observasi yaitu untuk mengetahui reaksi yang terjadi pada enzim katalase dengan empat perlakuan.

4.2.    Sampel Penelitian

Dalam penalitian kelompok kami kali ini memiliki sampel penelitianya itu ekstrak larutan hati dan ekstrak larutan jantung ayam segar.

4.3.    Instrumen Penelitian

a)    Alat Penelitian

·         Tabung reaksi

·         Rak tabung reaksi

·         Penjepit tabung reaksi

·         Pipet tetes

·         Gelas kimia

·         Sendok/pengaduk

·         Pembakar spirtus

·         Tisu

·         Korek api

·         Tusuk sate

b)    BahanPenelitian

·         Ekstrak jantung ayam segar

·         Ekstrak hati ayam segar

·         Larutan

·         Larutan HCL

·         Larutan KOH

·         Air

·         Spirtus

c)    Cara kerja

1)    Ekstrak hati/jantung ayam segar +

·         Siapkan semua alat dan bahan yang akan digunakan pada percobaan, jangan lupa untuk kenakan jas lab

·         Tuangkan ekstrak hati/jantung ayam segar dan larutan yang akan digunakan ke tabung-tabung yang berbeda

·         Pada percobaan, gunakan hati hangan. Panaskan esktrak hati terlebih dahulu

·         Nyalakan api pada pembakar spirtus

·         Tuangkan ekstrak hati/jantung ayam segar ke tabung reaksi berisi larutan dengan perbandingan 1;2, langsung tutup tabung reaksi dengan ibu jari

·         Bakar tusuk sate hingga dibukur babakaran dirumah

·         Masukkan tusuk sate yang membara ke dalam tabung reaksi yang menguji bara

·         Amati apa yang terjadi dari hasil reaksi dan uji bara, jika bara mati ulangi lagi

·         Amati dan sumpulkan apa yang terjadi efek dari si reak

·         Amati apa yang terjadi dari hasil reaksi dan uji bara, jika bara mati ulangi lagi

·         Masukkantusuk sate yang membarahingga ¾ bagiantabungreaksi

·         Amati dansimpulkanapa yang terjadidarireaksitersebut.

2)     Ekstrak hati atau jantung ayam segar+HCL/KOH+

Pada percobaan yang ini, cara kerjanya hamper sama dengan yang sebelumnya, hanya ada perbedaan pada tahap ketiga. Setelah ekstrak hati ayam segar dan larutan  dituangkan ke dalam tabung reaksi yang berbeda, tambahkan 5/10 tetes HCL/KOH ke tabung reaksi berisi ekstrak hati ayam segar, lalu adyk hingga merata. Setelah merasa sudah tercampur cukup rata, tuangkan ke dalam tabung reaksi berisi kemudian langkah selanjutnya sama dengan percobaan sebelumnya.

4.4.    Teknik Pengumpulan Data

Dalam hal metode pengumpulan data, kami mencarinya dari berbagai sumber yang terkait dengan tema penelitian kelompok kami, enzim katalase yaitu :

a)    Metode Pengumpulan Data dengan Cara Pengamatan

Dalam penelitian kali ini, saya melakukan pengamatan yaitu beberapa detik setelah enzim diperlakukan dengan beberapa perlakuan. Dari pengamatan tersebut kelompok kami memperoleh data berupa banyaknya gelembung pada setiap perlakuan.

b)    Metode Pengu,pulan Data dengan Studi Pustaka

Dalam penelitian kali ini, saya memperoleh informasi tentang bagaimana cara kerja enzim katalase. Data yang saya peroleh didapat dari berbagai sumber yaitu melalui media internet dan buku pelajaran biologi.

4.5.    Teknik Analisis Data

Dari percobaan yang telah kami lakukan, ada 2 hal yang bisa diamati, yaitu banyaknya gelembung yang dihasilkan dan keadaan bara api pada tusuk sate. Intensitas gelembung yang dihasilkan merupakan bukti dari berlangsungnya enzim katalase menguraikan O2 sedangkan bara api pada tusuk sate adalah langkah untuk mengetahui zat apa yang dihasilkan dari penguraian tersebut. Dalam suatu pembakaran suatu zat, O2 berperan penting dalam proses pembakarantersebut. Dan pada percobaan kali ini kelompok kami berusaha membuktikan apakah H2O2 diuraikanmenjadi H2O dan O2, dalam hal ini nyala bara api akan membesar akibat dari O2 sendiri. Pada percobaan berikut perikutnya gembung yang dihasilkan sedikit bahkan tidak ada dan nyala bara api tetap atau bahkan mati. Ini membuktikan bahwa emzim sebagai katalisator yang sambil nyawa sok. Sedeng aing digodain kodok siah.

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1.     Hasil Data Penelitian

No.	Perlakuan	Jml Gelembung	Uji Bara
1	Air + H202	-	Padam
2	Ekstrak hati + H202	++++	Nyala lama
3	Ekstrak hati + HCl 5 tetes + H202	++	Nyala sebentar
4	Ekstrak hati + HCl 10 tetes + H202	+	Padam
5	Ekstrak hati + KOH 5 tetes + H202	++++	Nyala lama
6	Ekstrak hati + KOH 10 tetes + H202	++++	Nyala lama
7	Ekstrak hati panas 5’’ +  H202	+	Padam
8	Esktrak hati panas 10’’ + H202	+	Padam
9	Ekstrak jantung + H202	+	Nyala sebentar

4.2.    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    ® 2H2O + O2

Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan hati ayam. Hati ayam digunakan karena banyak mengandung enzim katalase. Reaksi kimia yang terjadi pada ekstrak saat diberi perlakuan adalah sebagai berikut :

 Ekstrak ditambah H2O2 (hidrogen peroksida)

Saat ekstrak diberi H2O2 terjadi gelembung-gelembung udara yang banyak. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase yang terdapat di dalam hati telah terjadi reaksi H2O2 menjadi H2O (air) yang terlihat pada lapisan di atas hati ayam pada tabung reaksi, sedangkan pada saat dimasukkan bara api lidi, timbul nyala api. Hal ini membuktikan bahwa H2O2 juga diuraikan menjadi oksigen (O2), hal ini dapat dilihat melalui gelembung udara yang dihasilkan, gelembung tersebut terdapat gas O2 sehingga pada saat memasukkan bara api lidi menyebabkan bara tersebut menyala

Ekstrak ditambah NaOH dan H2O2

Penambahan NaOH disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan basa.  Kemudian ditambah H2O2 ternyata terbentuk gelembung  udara yang sedang, saat bara api dimasukkan ke dalamnya nyala api redup. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja secara optimal dalam kondisi terlalu basa.

Ekstrak ditambah HCl dan H2O2

Pertambahan HCl disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan asam. Kemudian ditambah H2O2 ternyata tidak terbentuk gelembung udara ketika dimasukkan bara api ke dalamnya juga tidak terjadi nyala api. Hal ini menunjukkan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja dalam kondisi terlalu asam.

Ekstrak dididihkan kemudian ditambah H2O2

Ekstrak yang dididihkan kemudian ditambah H2O2, ternyata timbul gelembung udara yang sangat sedikit dan saat bara api dimasukkan  ke dalamnya juga tidak timbul nyala api. Hal ini disebabkan karena protein di dalam enzim katalase yang terdapat di ekstrak telah rusak sehingga tidak dapat menguraikan H2O2 menjadi H2O dan O2.

BAB V

PENUTUP

5.1.Simpulan

¨  Dari percobaan yang telah kami lakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa enzim katalase berperan dalam menguraikan racun dari H2O2 menjadi H2Odan O2.

¨  AktivitasEnzimdipengaruhiolehfaktor-faktorberikut.

-        Suhu, dimana enzim katalase tidak akan bekerja optimal pada suhu tinggi. Karena kita ketahui bahwa enzim katalase akan bekerja pada suhu optimum.

-        Derajat Keasaman pH, dimana enzim katalase akan bekerja optimal pada pH netral. Sedangkan pada keadaan pH < 7 (asam) dan pH > 7 (basa) tidak dapat menguraikan secara optimal.

-        Semakin besar konsentrasi enzim katalase, maka semakin banyak molekul substrat yang dapatdipecahkan.

¨  Enzim katalase juga terdapat didalam organel selain hati yaitu jantung

¨  Semua organ dalam tubuh mengandung enzim katalase yang konsentrasi terbesarnya terdapat di hati dan dengan adanya enzim katalase yang terdapat dalam sel akan menguraikan peroksida air ini sehingga tidak merugikan sel.

5.2.    Saran

Sebaiknya bahan-bahan yang akan digunakan disediakan terlebih dahulu sebelum praktikum, agar praktikum dapat berjalan dengan lancar. Selain itu juga harus lebih teliti dalam mengamati gelembung dan nyala api yang muncul.