PRAKTIKUM BIOLOGI MENGUJI ENZIM KATALASE

LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM BIOLOGI

MENGUJI ENZIM KATALASE

Disusun oleh :

Kelas                : XII MIPA 5

Kelompok        : 5

Anggota :

1.           Eka Feriana                           (08)

2.           Fadllikah Muji Rahayu       (12)

3.           Hanum Faizunnur L.           (16)

4.           Hilda Fatmawati                  (18)

5.           Ivan Kartena                         (20)

6.           M. Surya Jati P.                     (28)

LABORATORIUM BIOLOGI

SMA 1 BAE KUDUS

Jl. Jend Sudirman Km.04

Tahun Pelajaran 2015/2016

Kata Pengantar

Dengan nama Allah Yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang. Segala puji dan syukur bagi Allah SWT yang dengan ridho-Nya kita dapat menyelesaikan laporan penelitian ini dengan baik dan lancar. Sholawat dan salam tetap kami haturkan kepada junjungan kita Nabi besar Muhammad SAW dan untuk para keluarga, sahabat dan pengikut-pengikutnya yang setia mendampingi beliau. Terima kasih kepada keluarga, bapak guru, dan teman-teman yang terlibat dalam pembuatan makalah ini yang dengan do'a dan bimbingannya laporan penelitian  ini dapat terselesaikan dengan baik dan lancar.

Dalam laporan penelititan ini, kami meneliti tentang ”Enzim Katalase” yang kami buat berdasarkan hasil penelitian yang kami lakukan. Laporan penelitian  ini diharapkan bisa menambah wawasan dan pengetahuan yang selama ini kita cari. Kami berharap bisa dimanfaatkan semaksimal dan sebaik mungkin.

Tidak ada gading yang tak retak, demikian pula laporan penelitian ini, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun tetap kami nantikan dan kami harapkan demi kesempurnaan makalah ini.

Kudus,  September 2015

Kelompok 5

BAB I

PENDAHULUAN

1.1                                                                                               Latar Belakang

Metabolisme merupakan suatau reaksi kimia yang terjadi didalam tubuh makhluk hidup. Reaksi metabolisme tersebut dimaksudkan untuk memperoleh energi, menyimpan energi, menyusun bahan makanan, merombak bahan makanan, memasukkan atau mengeluarkan zat - zat, melakukan gerakan, menyusun struktur sel, merombak struktur – struktur sel yang tidak dapat digunakan lagi, dan menanggapi rangsang.

Tentunya dalam suatu reaksi kimia terdapat zat – zat atau senyawa – senyawa baik yang sifatnya menghambat (inhibitor), atau mempercepat reaksi (aktivator). Enzim merupakan biokatalisator,yang artinya dapat mempercepat reaksi-reaksi biologi tanpa mengalami perubahan struktur kimia.

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa enzim adalah suatu protein. Katalase adalah enzim yang dapat menguraikan hidrogen peroksida yang tidak baik bagi tubuh makhluk hidup menjadi air dan oksigen yang sama sekali tidak berbahaya. Kerja enzim itu sendiri dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu suhu, pH, konsentrasi enzim, dan activator.

Oleh karena itu kami mengadakan penelitian selain untuk mengetahui bagaimana kerja enzim, kami ingin mengetahui bagaimana pengaruh enzim katalase terhadap H₂ O_2.

1.2                                                                                               Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara kerja enzim katalase?

2. Apakah faktor – faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase?

3. Apa penyebab terjadinya gelembung yang banyak ketika ditambah larutan H₂O₂ ?

1.3                                                                                               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.

4.            Karena enzim katalase terbentuk atas senyawa protein, maka enzim ini juga memiliki ciri – ciri yang sama dengan protein. Kerja enzim akan sangat dipengaruhi oleh suhu dan derajat keasaman lingkungannya.

1.4                                                                                               Tujuan Penelitian

1.            Mengetahui cara kerja enzim katalase

2.            Mengetahui faktor – faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase

3.            Mengetahui penyebab terjadinya gelembung yang banyak ketika ditambah larutan H₂O₂

1.5                                                                                               Manfaat Penelitian

1.            Menambah ilmu tentang Enzim Katalase

2.            Membuktikan hipotesis awal

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

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.

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.

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.

Faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase adalah :

1.            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.

2.            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.

3.            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.

4.            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.

BAB III

METODE PENELITIAN

Bahan: 1.      Sari Hati ayam 2.      Sari jantung 3.      Sari kentang 4.      Larutan HCL 5.       Larutan KOH 6.      Larutan H2O2

3.1 Alat dan Bahan

Alat:                                                                                    

1.            Pembakar spirtus

2.            Gelas kimia

3.            Sikat pembersih

4.            Tabung reaksi 12 buah

5.            Korek

6.            Penjepit

                  

3.2 Cara Kerja

1.            Menyiapkan tabung reaksi 8 buah. Empat buah untuk wadah H₂O₂, sedangkan empat buah lainnya untuk pengujian.

2.            Menuangkan H₂O₂ kedalam masing masing tabung A, B, C dan D.

                                                                            

3.            Melakukan urutan langkah pengujian sari hati sebagai berikut:

        

·      Mengisi tabung reaksi masing-masing tabung 1, 2, 3 dan 4 dengan sari hati ayam hingga ketinggian ±1.5 cm.

·      Tabung 1 hanya berisi ekstrak hati tidak diberi larutan.

·      Tabung 2,menambah dengan menetesi larutan KOH sebanyak 3 tetes

·   Tabung 2, menambah dengan menetesi larutan KOH sebanyak 3 tetes

·   Tabung 3, menambah dengan menetesi larutan HCL sebanyak 3 tetes

·   Tabung 4 ekstrak jantung dipanaskan.

·   Memberi tabung reaksi 1 (yang berisi ekstrak jantung), tabung reaksi 2 (ekstrak jantung dan KOH), tabung rekasi 3 (ekstrak jantung dan HCL) dan tabung reaksi ke 4 (ekstrak jantung dipanaskan), kemudian menuangkan H₂O₂ ke dalam keempat tabung tersebut._.  Kemudian menguji adanya gelembung gas dari keempat tabung tersebut. Menutup tabung reaksi 1 dengan ibu jari kanan kemudian melakukan uji nyala api dengan memasukkan bara lidi api dalam tabung. Kemudian seterusnya melakukannya kedalam tabung reaksi 2, 3 dan 4.

5.            Menguji percobaan ketiga dengan sari kentang. Langkah-langkah menguji kentang sebagai berikut:

·   Tabung 1 hanya berisi ekstrak kentangyang  tidak diberi larutan.

·   Tabung 2, menambah dengan menetesi larutan KOH sebanyak 3 tetes

·   Tabung 3, menambah dengan menetesi larutan HCL sebanyak 3 tetes

·   Tabung 4, ekstrak hati dipanaskan.

·   Memberi tabung reaksi 1 (yang berisi ekstrak hati), tabung reaksi 2 (ekstrak hati dan KOH), tabung rekasi 3 (ekstrak hati dan HCL) dan tabung reaksi ke 4 (ekstrak hati dipanaskan), kemudian menuangkan H₂O₂ ke dalam empat tabung tersebut_. Kemudian menguji adanya gelembung gas dari keempat tabung tersebut. Menutup tabung reaksi 1 dengan ibu jari kanan kemudian melakukan uji nyala api dengan memasukkan bara lidi api dalam tabung. Kemudian seterusnya melakukannya kedalam tabung reaksi 2, 3 dan 4.

4.            Menguji percobaan kedua dengan sari jantung. Langkah-langkah menguji sari jantung:

·               Tabung 1 hanya berisi ekstrak j tidak diberi larutan

·   Tabung 2, menambah dengan menetesi larutan KOH sebanyak 3 tetes

·                

·               Tabung 3, menambah dengan menetesi larutan HCL sebanyak 3 tetes

·               Tabung 4 ekstrak kentang dipanaskan.

·               Memberi tabung reaksi 1 (yang berisi ekstrak kentang), tabung reaksi 2 (ekstrak kentang dan KOH), tabung rekasi 3 (ekstrak kentang dan HCL) dan tabung reaksi ke 4 (ekstrak kentang dipanaskan), kemudian menuangkan H₂O₂ ke dalam keempat tabung tersebut. Kemudian menguji adanya gelembung gas dari keempat tabung tersebut. Menutup tabung reaksi 1 dengan ibu jari kanan kemudian melakukan uji nyala api dengan memasukkan bara lidi api dalam tabung. Kemudian seterusnya melakukannya kedalam tabung reaksi 2, 3 dan 4.

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1  Hasil Pengamatan

Ekstrak	Perlakuan	Gelembung gas	Bara api
Hati	Ekstrak hati + H2O2	Banyak gelembung gas	Bara api menyala
	Ekstrak hati + HCl + H2O2	Sedikit gelembung gas	Tidak ada bara api
	Ekstrak hati + KOH + H2O2	Banyak gelembung gas	Bara api menyala
	Ekstrak hati dipanaskan + H2O2	Sedikit gelembung gas	Tidak ada bara api
Jantung	Ekstrak jantung + H2O2	Banyak gelembung gas	Bara api menyala
	Ekstrak jantung + HCl + H2O2	Tidak ada gelembung gas	Tidak ada bara api
	Ekstrak jantung + KOH + H2O2	Sedikit gelembung gas	Tidak ada bara api
	Ekstrak jantung dipanaskan + H2O2	Tidak ada gelembung gas	Tidak ada bara api
Kentang	Ekstrak kentang + H2O2	Sedikit gelembung gas	Tidak ada bara api
	Ekstrak kentang + HCl + H2O2	Tidak ada gelembung gas	Tidak ada bara api
	Ekstrak kentang + KOH + H2O2	Sedikit gelembung gas	Tidak ada bara api
	Ekstrak kentang dipanaskan + H2O2	Tidak ada gelembung gas	Tidak ada bara api

4.2  Pembahasan

Dari data yang telah diperoleh, menunjukkan bahwa pada ekstrak hati reaksi yang terjadi jauh lebih cepat dan produk yang dihasilkan juga jauh lebih banyak, berbeda dengan ekstrak jantung dan kentang. Hal tersebut membuktikan bahwa di dalam hati terdapat suatu enzim yang telah menjalankan fungsinya yaitu mempercepat reaksi kimia (biokatalisator). Karena di hati terjadi perombakan zat yang tidak diinginkan oleh tubuh, yang dalam hal ini adanya Hydrogen Peroksida (H₂O₂), maka enzim yang digunakan pada proses tersebut tidak lain adalah enzim katalase yang menyebabkan adanya gelembung gas yang banyak pada organ hati kaena menghasilkan O₂ dari perombakan H₂O_2. Faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase adalah suhu dan pH, hal ini telah dibuktikan pada percobaan di atas.
         Pada saat ekstrak hati, jantung maupun kentang ditetesi dengan H₂O₂ maka akan menghasilkan H₂O₂ dan O₂. Terbukti bara api akan menyala dan muncul gelembung gas. Ada tidaknya gelembung merupakan indikator adanya air dalam wujud uap. Sedangkan menyala atau tidaknya bara api merupakan indikator adanya gas oksigen dalam tabung tersebut.
Jika sebelum ditetesi H₂O₂ ketiga ekstrak ditetesi HCl dahulu (suasana asam) maka gelembung yang muncul sedikit. Berati dalam suasana asam enzim katalase tidak bekerja dengan optimum akibat sisi aktif enzim mengalami sedikit perubahan.

Akan tetapi jika sebelum ditetesi H₂O₂ ekstrak ditetesi KOH dahulu (suasana basa) maka H₂O dan O₂ yang dihasilkan masih banyak (meski tidak sebanyak jika ditetesi H₂O₂ saja) terbukti bara api menyala dan gelembung gas banyak. Berarti enzim katalase masih dapat bekerja optimum pada pH netral (7) sampai sedikit basa.

Namun jika ekstrak dipanaskan dahulu maka tidak menghasilkan H₂O₂ dan O₂, terbukti bara api tidak menyala dan gelembung udara tidak muncul. Hal ini karena enzim (katalase) mengalami denaturasi (kerusakan pada sisi aktif enzim sehingga tidak bisa lagi mengikat substrat). Berarti enzim katalase bekerja secara optimal pada suhu kamar (30^o – 40^oC) dan tidak bekerja pada suhu lebih besar atau sama dengan 60^oC.

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan terdapat hasil yang tidak sama dengan teori, hal tersebut terjadi karena dipengaruhi oleh kebersihan dan kesterilan tabung reaksi yang digunakan untuk percobaan, pada percobaan yang pertama hasilnya hampir sama dengan teori namun pada percobaan kedua dan ketiga (pada ekstrak jantung dan kentang) sudah berbeda dengan percobaan yang pertama pada ekstrak hati, selain itu juga karena perbandingan yang kurang tepat antara ekstrak yang akan diuji, penambahan H₂O₂ dan penambahan larutan HCl maupun KOH.

BAB V

PENUTUP

5.1  Kesimpulan

Ekstrak yang bersifat netral atau tidak ditambah oleh larutan akan menghasilkan gelembung gas dan bara api menyala, kecuali pada ekstrak kentang yang hanya menghasilkan sedikit gelembung dan tidak ada bara api yang dikarenakan kuang bersih pada saat mencuci tabung reaksi.

Ekstrak yang ditambah larutan HCl menghasilkan sedikit atau tidak ada gelembung dan tidak terdapat bara api, hal tersebut dikarenakan larutan bersifat asam. Berarti dalam suasana asam enzim katalase tidak bekerja dengan optimum akibat sisi aktif enzim mengalami sedikit perubahan.

Ekstrak yang ditambah dengan larutan KOH masih terdapat gelembung gas dan terdapat bara api hal itu dikarenakan enzim katalase masih dapat bekerja optimum pada pH netral (7) sampai sedikit basa.

Sedangkan ekstrak yang dipanaskan hanya sedikit atau bahkan tidak terdapat gelembung gas dan tidak terdapat bara api dikarenakan enzim (katalase) mengalami denaturasi (kerusakan pada sisi aktif enzim sehingga tidak bisa lagi mengikat substrat).

5.2 Saran

Laporan ini didasarkan atas teori dan praktikum yang telah dilakukan. Diharapkan laporan ini dapat bermanfaat. Semoga apa yang diharapkan penulis dan semua pihak pendukung penulisan laporan ini dapat sesuai dengan penguasan teori yang diharapkan. Dalam melakukan percobaan dibutuhkan waktu yang lebih lama, agar lebih teliti dan intensif dalam menguji faktor yang mempengaruhi kerja enzim. Dan dibutuhkan alat – alat yang lebih lengkap agar data hasil percobaan kami lebih akurat.

5.3 Daftar Pustaka

http://www.benuailmu.com/2014/09/praktikum-dengan-exstrack-jantung-ayam.html

http://id.wikipedia.org

http://fionaangelina.com

http://ozzhy-blog.blogspot.com/2011/10/laporan-praktikum-biologi-enzim.html