praktikum enzim katalase

I.                    JUDUL PRAKTIKUM     : Peran enzim katalase pada ekstrak hati ayam.

II.                 TUJUAN PRAKTIKUM :

·      Menyelidiki peran enzim katalase.

·      Menyelidiki faktor-faktor yang memengaruhi kerja enzim.

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

III.              WAKTU PELAKSANAAN

·      Hari , tanggal             : Senin , 16 September 2013

·      Tempat                        : Laboratorium Biologi SMAN 1 Bojonegoro.

·      Waktu                          : 15.00 – 16.15 WIB

IV.              DASAR TEORI

1. Enzim adalah senyawa yang dibentuk oleh sel tubuh organisme. Dalam sel enzim ini diproduksi oleh organel badan mikro peroksisok. Kegunaan enzim katalase adalah menguraikan Hidrogen Peroksida (H₂O₂), merupakan senyawa racun dalam tubuh yang terbentuk pada proses pencernaan makanan.

Hidrogen peroksida dengan rumus kimia bila 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 peroksia ditandai dengan timbulnya gelembung.

Bentuk reaksi kimianya adalah:

H2O à H2O + O2

Enzim tertentu dapat bekerja secara optimal pada kondisi tertentu pula. Beberapa faktor yang mempengaruhi kerja enzim adalah sebagai berikut:

a.      Suhu

Enzim menjadi rusak bila suhunya terlalu tinggi atau rendah. Protein akan mengental atau mengalami koagulasi bila suhunya terlalu tinggi (panas).

b.      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.

c.       Konsentrasi enzim, substrat, dan kofaktor

Jika pH dan suhu suatu sustem enzim dalam keadaan konstan serta jumlah substrat berlebihan, maka laju reaksi sebanding dengan jumlah enzim yang ada. Jika pH, suhu dan konsentrasi enzim dalam keadaan konstan, maka reaksi awal hingga batas tertentu sebanding dengan substrat yang ada. Jika enzim memerlukan suatu koenzim atau ion kofaktor, maka konsentrasi substrat dapat menentukan laju reaksi.

d.      Inhibitor  enzim

Kerja enzim dapat dihambat, baik bersifat sementara maupun tetap oleh inhibitor berupa zat kimia tertentu. Pada konsentrasi substrat yang rendah akan terlihat dampak inhibitor terhadap laju reaksi.

2. Hati merupakan kelenjar terbesar di dalam tubuh, terletak dalam rongga perut sebelah kanan, tepatnya di bawah diafragma. Berdasarkan fungsinya, hati juga termasuk sebagai alat ekskresi. Hal ini dikarenakan hati membantu fungsi ginjal dengan cara memecah beberapa senyawa yang bersifat racun dan menghasilkan amonia, urea, dan asam urat dengan memanfaatkan nitrogen dari asam amino. Proses pemecahan senyawa racun oleh hati disebut proses detoksifikasi.Lobus hati terbentuk dari sel parenkimal dan sel non-parenkimal. Sel parenkimal pada hati disebut hepatosit, menempati sekitar 80% volume hati dan melakukan berbagai fungsi utama hati. 40% sel hati terdapat pada lobus sinusoidal. Hepatosit merupakan sel endodermal yang terstimulasi oleh jaringan mesenkimal secara terus-menerus pada saat embrio hingga berkembang menjadi sel parenkimal. Selama masa tersebut, terjadi peningkatan transkripsi mRNA albumin sebagai stimulan proliferasi dan diferensiasi sel endodermal menjadi hepatosit.

V.                  VARIABEL 

Berdasarkan praktikum yang dilakukan, dapat diklasifikasin beberapa variabel,yaitu:

o   Varaibel Bebas            : Jenis larutan, banyaknya jumlah larutan yang

ditambahkan ke dalam tabung reaksi

o   Variabel Terikat          : Banyaknya gelembung yang dihasilkan (keadaan

gelembung) dan keadaan bara api

o   Variabel Kontrol          : penambahan H2O2 pada setiap tabung reaksi

                                                                                                                  

VI.                ALAT DAN BAHAN

1. Alat

-          Tabung reaksi

-          Pipet ukur

-          Tabung ukur

-          Gelas kimia

-          Satu set alat penumbuk

-          Korek api kaki tiga

-          Tissue 

-          Lampu spiritus

-          Penjepit tabung

-          Lidi

2. Bahan

-          Hati ayam

-          Larutan H₂O₂

-          Larutan HCl

-          Larutan KOH

-          Akuades

-           

VII.           CARA KERJA

1.      Buatlah potongan hati ayam dengan ukuran 1 cm x 0,5 cm x 0,5 cm.

2.      Haluskan tiap-tiap potongan hati ayam dengan alat penumbuk.

3.      Siapkan lima tabung reaksi dan berilah label A, B, C, D, dan E.

4.      Siapkan 2 ml ekstrak hati, masukkan ke dalam masing-masing tabung. Tambahkan 2 ml larutan H₂O₂ kedalam lima tabung reaksi tersebut.

5.      Selanjutnya,pada tabung A, D, E ditambahkan dengan 2 ml larutan H₂O₂. Tutup mulut tabung menggunakan tissue dan amati berubahanya yang terjadi.

6.      Pada tabung B ditambahkan dengan 2 ml larutan HCl pekat. Tutup mulut tabung menggunakan tissue dan amati berubahanya yang terjadi.

7.      Pada tabung C ditambahkan dengan 2 ml larutan KOH. Tutup mulut tabung menggunakan tissue dan amati berubahanya yang terjadi.

8.      Nyalakan api pada lampu spirtus dan bakar lidi hingga muncul bara api.

9.      Sesudah bara api siap, buka perlahan-lahan tabung reaksi A dan letakkan bara api ke dalam mulut tabung reaksi. Lakukan hal yang sama tabung reaksi B, dan C. Lalu amati perubahan pada masing-masing tabungnya.

10.  Panaskan air hingga setengah mendidih, rendamlah tabung E selama 1 menit. Siapkan bara api, buka penutup tabung dan masukkan bara api kedalam mulut tabung, amati perubahan yang terjadi.

11.  Pada tabung D, rendamlah dalam air es selama 1 menit. Siapkan bara api, buka penutup dan masukkan bara api ke dalam mulut tabung. Amati perubahan yang terjadi.

12.  Amati pembentukan gelembung pada tabung dan keadaan bara api pada kelima tabung tersebut.

13.  Catat perubahan yang terjadi dalam tabel.

VIII.         HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A.            HASIL PENGAMATAN

Tabung	Larutan dalam tabung	Gelembung	Bara api
A	Katalase +  H2O2	+++	++++
B	Katalase +  H2O2 +HCl	+	+
C	Katalase +  H2O2 + KOH	++	++
D	Katalase +  H2O2 di dinginkan	++	++
E	Katalase +  H2O2 di panaskan	++	++

B.                 PEMBAHASAN

Enzim adalah katalis yang terbuat dari protein dan dihasilkan oleh sel. Enzim mempunyai sifat spesifik yaitu hanya mengatalisis reaksi kimia tertentu. Sepertihalnya enzim katalase yang hanya dihasilkan oleh organel peroksisom. Enzim ini berfungsi menguraikan H₂O₂ menjadi H₂O dan O₂ dengan reaksi sebagai berikut :

2H₂O₂     ^katalase  2H₂O + O₂

H₂O yang dihasilkan dari reaksi berupa uap air. Sedangkan variable terikat percobaan ini adalah banyaknya gelembung dan nyala api. Gelembung-gelembung udara yang dihasilkan saat reaksi penetesan H₂O₂ adalah bentuk dari O_2. O₂ diperlukan untuk reaksi pembakaran, bara api dari lidi digunakan untuk menguji campuran yang terbentuk dari masing-masing perlakuan. Nyala api akan terlihat saat bara api bereaksi dengan O₂. Besar kecilnya nyala api dapat menjadi indikasi kadar O₂  yang dihasilkan dalam proses katalisis.

• Perlakuan A (Hati + H₂O₂)

Pada perlakuan ini, tercatat gelembung dan nyala api yang dihasilkan adalah yang paling banyak dari semua perlakuan. Terbentuknya gelembung membuktikan adanya kandungan enzim katalase dalam organ hati. Hal ini disebabkan karena hati yang masih segar memiliki pH netral dan suhu optimum sehingga  enzim katalase di dalamnya aktif. Tidak ada inhibitor yang mengganggu kerja enzim untuk mengkatalisis H₂O₂ dan menghasilkan produk (H₂O + O₂) yang maksimal.

• Perlakuan B (Hati+ HCl +H₂O₂)

Pada perlakuan ini, tercatat gelembung yang dihasilkan sedikit dan nyala api (redup hampir mati).   Hal tersebut menunjukkan bahwa enzim katalase dalam hati tidak dapat bekerja pada kondisi ini (asam) aktivasi enzim menurun atau hilang (terjadi kerusakan enzim). Penambahan HCl (pH<7) yang bersifat asam merubah kondisi di sekitar molekul menjadi kondisi asam yang dapat menonaktifkan sisi aktif enzim sehingga menghalangi substrat untuk berikatan dengan enzim.

• Perlakuan C (Hati+ KOH +H₂O₂)

Pada perlakuan ini, tercatat gelembung yang dihasilkan sedikit dan menghasilkan sedikit  nyala api. Hal tersebut menunjukkan bahwa enzim katalase dalam hati bekerja tetapi tidak normal , karena pada  H₂O₂ tidak diubah menjadi air dan oksigen. Hal tersebut disebabkan karena terjadinya rusaknya sisi aktif enzim yang menyebabkan enzim tidak dapat lagi berikatan dengan substratnya sehingga aktivasi enzim menurun atau hilang. Denaturasi enzim perlakuan ini disebabkan oleh penambahan KOH yang bersifat basa dapat merubah kondisi di sekitar molekul menjadi kondisi basa (pH>7). Sedangkan enzim katalase aktif pada pH netral (pH=7).

• Perlakuan D (Hati beku + H₂O₂)

Pada perlakuan ini, tercatat gelembung yang dihasilkan sedang karena suhu hati beku (>0^oC) kurang dari suhu optimum yang diperlukan untuk kerja enzim katalase (±30^oC). Penurunan suhu membuat protein enzim mengalami kondisi nonaktif. Sehingga H₂O₂ tidak dapat dikatalisis dengan sempurna. Dalam percobaaan juga terlihat adannya nyala api yang sedang, ini disebabkan karena gelembung yang terbentuk juga sedang dan tidak mencukupi untuk melangsungkan reaksi pembakaran (nyala api)secara sempurna .

• Perlakuan E (Hati rebus + H₂O₂) dan

Pada perlakuan ini, tercatat gelembung yang dihasilkan sedang  karena suhu air mendidih (100^oC)  melebihi suhu optimum yang diperlukan untuk kerja enzim katalase (±30^oC). Peningkatan suhu membuat protein enzim mengalami denaturasi karena putusnya ikatan hidrogen, ikatan ionik, dan ikatan penstabilnya, rusaknya bentuk tiga dimensi enzim yang menyebabkan enzim tidak dapat lagi berikatan dengan substratnya sehingga aktivasi enzim menurun atau hilang.  Sehingga H₂O₂ tidak dapat dikatalisis dengan sempurna. Dalam percobaaan terlihat adannya nyala api yang sedang, hal ini disebabkan karena gelembung yang terbentuk hanya sedang dan tidak mencukupi untuk melangsungkan reaksi pembakaran (nyala api) secara besar (sempurna).

IX.              KESIMPULAN

1.         Enzim katalase diproduksi oleh peroksisom, paling banyak ditemukan di hati. Enzim katalase berperan dalam reaksi katalisis senyawa H₂O₂menjadi H₂O dan O₂.

2H₂O₂   ^{enzim katalase}  2H₂O + O₂

2.         Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase adalah :

·  Suhu

               Enzim katalase dapat bekerja pada suhu optimum (±30^oC)

·  Derajat keasaman (pH)

               Enzim katalase aktif pada pH netral (pH 7)

·  Konsentrasi enzim dan konsentrasi substrat

Semakin tinggi konsentrasi substrat dan konsentrasi enzim, maka kinerja enzim akan meningkat. Namun pada kondisi maksimum kinerja enzim tidak dapat dipercepat kembali.

X.                 SARAN

1.              Melaksanakan percobaan sesuai dengan langkah kerja

2.              Lebih teliti dalam pengamatan, terutama pengamatan saat munculnya gelembung dan nyala api.

3.             Cuci alat yang digunakan pada saat percobaan dengan sabun cuci agar tidak tercium bau amis.

LAMPIRAN