LAPORAN PERCOBAAN ENZIM KATALASE

DEVI KURNIA SARI

XII IPA 1/ 05

SMA NEGERI 7 PURWOREJO

2013

BAB I

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Metabolisme adalah suatau reaksi kimia yang terjadi didalam tubuh makhluk hidup.

Reaksi metabolisme tersebut dimaksudkan untuk memperoleh energi, menyimpan energi.

Kumpulan metabolisme memerlukan enzim untuk mempercepat laju reaksi. Enzim adalah

suatu kelompok protein yang menjalankan dan mengatur perubahan-perubahan kimia dalam

sistem biologi.Tentunya dalam melakukan kerjanya enzim memiliki beberapa faktor

penghambat seperti ph, suhu, konsentrasi asam, konsentrasi enzim, dan inhibitor.

pH mempengaruhi laju reaksi enzim dalam bekerja . Menurut teori perubahan kondisi

asam dan basa disekitar enzim mempengaruhi bentuk tiga dimensi enzim dan dapat

menyebabkan denaturai enzim.Sehingga enzim tidak dapat bekerja pada kondisi yang terlalu

asam ataupun konsisi yang terlalu basa. Sedangkan suhu optimum suatu reaksi adalah 40

derajat C.Dalam pratikum ini kami membuktikan pengaruh derajat keasaman dan suhu dalam

kerja enzim dan pengaruh enzim sebagai biokatalisator.

2. Rumusan masalah

Maka dari latar belakang diatas, dapat diungkap permasalahan sebagai berikut:

apakah enzim berpengaruh dalam laju reaksi dan apakah cara kerja enzim diengaruhi oleh

derajat keasaman?

3. Hipotesa

Berdasarkan rumusan masalah di atas maka hipotesa sementara yang di ajukan adalah

Ya,Enzim dapat mempercepat laju reaksi dan cara kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa

faktor

4. Tujuan

Penelitian ini bertujuan:

Untuk mengetahui pengaruh ph dalam kerja enzim

Untuk mengetahui kerja enzim sebagai biokatalisator

5. Teknik analisa data

Data yang diperoleh dari penelitian ini diperoleh melalui

1. Studi pustaka untuk memperoleh informasi.

2. Eksperimen untuk memperoleh data.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

1) Enzim

Enzim adalah protein yang bertindak sebagai katalis di dalam tubuh makhluk hidup atau

disebut dengan biokatalisator . Enzim hanya dibuat di dalam sel manusia. Menurut Karmana,

Oman (2008) menyatakan bahwa enzim adalah senyawa organik yang tersusun atas protein.

Enzim merupakan bioatalisator, yaitu enzim merupakan zat yang terdapat dalam tubuh

makhluk hidup yang berfungsi mempercepat reaksi, tetapi zat itu sendiri tidak ikut bereaksi.

1.1. Cara kerja enzim

Enzim merupakan protein yang memiliki struktur tiga dimensi. Pada enzim terdapat sisi aktif

enzim yang berfungsi sebagai tempat menempelnya substrat yang akan diubah menjadi

produk. Enzim mengkatalis reaksi dengan meningkatkan kecepatan reaksi. Meningkatkan

kecepatan reaksi dilakukan dengan menurunkan energi aktivasi (energi yang diperlukan

untuk reaksi). Penurunan energi aktivasi dilakukan dengan membentuk kompleks dan

substrat. Secara sederhana kerja enzim dapat digambarkan sebagai berikut:

Substrat+Enzim→←ES→←Enzim+Produk

Cara kerja enzim dapat diterangkan dengan dua teori yaitu teori gembok dan kunci serta teori

kecocokan terinduksi. Pada teori gembok dan kunci menyatakan bahwa enzim dan substrat

akan bergabung bersama membentuk kompleks, seperti kunci yang masuk ke dalam gembok.

Di dalam kompleks, substrat dapat bereaksi dengan energi aktivasi yang rendah. Setelah

bereaksi, kompleks lepas dan melepaskan produk serta membebaskan enzim. Sedangkan pada

teori kecocokan yang terinduksi.Sisi aktif enzim bersifat fleksibel sehingga dapat berubah

bentuk menyesuaikan bentuk substrat. Ketika substrat memasuki sisi aktif enzim, bentuk

sisiaktif termodifikasi melingkupinya membentuk kompleks. Ketika produk sudah

terlepasdari kompleks, enzim kembali tidak aktif menjadi bentuk yang lepas, hingga

substratyang laindapat bereaksi dengan enzim tersebut.

1.2. Sifat-sifat enzim

Sebagai biokatalisator, enzim memiliki sifat sifat sebagai berikut:

Enzim adalah protein sehingga enzim membutuhkan kondisi lingkungan yang tepat

untuk mengkatalis reaksi yang spesifik,

Enzim berfungsi sebagai katalisator

Enzim dapat bekerja dua arah

Enzim bekerja secara spesifik.

1.3. Faktor faktor yang mempengaruhi kerja enzim

Kerja enzim Dipengaruhi oleh faktor lingkungan yaitu:

Suhu

Pada suhu yang lebih tinggi , kecepatan molekul substrat meningkat , sehingga ketika subtrat

bertumbukan dengan enzim mengakibatkan energi molekul substrat berkurang.hal ini

memudah enzim dalam mengikat substrat. Tetapi kecapatan enzim dalam mengkatalis reaksi

mencapai suatu puncaknya adala pada suhu 40℃. Enzim dapat mengalami denaturasi

apabila suhunya lebih dari 40℃

pH

Selain suhu, faktor lingkungan yang mempengaruhi kerja enzim adalah pH. Sebagaimana

faktor suhu, enzim juga mempunyai pH tertentu agar dapat bekerja secara efektif. Enzim

dapat bekerja optimal pada pH netral (pH = 7), pH basa (>7) atau pH asam (<7) tergantung

pada jenis enzim masing-masing.

Konsentrasi substrat

Bila jumlah enzim dalam keadaan tetap, kecepatam reaksi akan meningkat dengan adanya

peningkatan konsentrasi subtrat . Namun, pada saat sisi aktif enzim bekerja semua maka

penambahan substrat tidak dapat meningkatkan kecepatan reaksi.

Konsentrasi enzim

Semakin besar konsentrasi maka semakin cepat pula reaksi yang akan berlangsung.

Konsentrasi produk atau inhibitor

Produk hasil dari substrat yang dipecah oleh enzim menjadi inhibitor atau penghambat.

Apabila produk ini banyak,maka enzim akan sulit bergabung dengan substrat sehingga reaksi

kimianya berlangsung lambat.

2. Enzim Katalase

Enzim katalase , Enzim ini 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

2.1 Fungsi dan Peranan Katalase

Hidrogen peroksida (H2O2) merupakan hasil dari respirasi dan dibuat dalam seluruh sel hidup. H2O2

berbahaya dan harus dibuang secepatnya. Enzim katalase diproduksi sel untuk mengkatalis H2O2.Katalase

berperan sebagai enzim peroksidasi khusus dalam reaksi dekomposisi hydrogen peroksida menjadi oksigen

dan air. Enzim ini mampu mengoksidasi 1 molekul hydrogen peroksida menjadi oksigen. Kemudian

juga dapat mereduksi molekul hydrogen peroksida kedua menjadi air.Reaksi dapat berjalan bila terdapat

senyawa pemberi ion hydrogen (AH2) sepertimethanol, etanol dan format.

Peran katalase dalam mengkatalis H2O2 relatif lebih kecil dibandiingkan dengan kecepatan

pembentukannya.Sel-sel yang mengandung katalase dalam jumlah sedikit sangat rentan terhadap peroksida.

Oleh karena itu katalase berperan penting dalam mekanisme pertahanan sel darah merah terhadap serangan

oksidator hydrogen peroksida.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

1. Lokasi Penelitian : Laboratorium biologi SMA N 7 Purworejo

2. Waktu Penelitian : 22 September 2013

3. Variabel penelitian

a. Variabel kontrol : H2O2, ekstrak hati ayam, ekstrak jantung, ekstrak kentang.

b. Variabel bebas : NaOH, HCl,NaCl, dan Suhu

c. Variabel respon : banyak gelembung dan percikan – percikan api yang ditimbulkan

4. Alat Bahan

4.1 Alat

Tabung reaksi

Lidi

Lampu busen (pembakar spritus)

Gelas kimia

4.2 Bahan

H2O2

Ekstrak hati ayam

Ekstrak jantung,

Ekstrak kentang

NaOH

HCl

NaCl

Air

5. Prosedur Penelitiaan

1. Menyiapkan alat dan bahan

2. Memberi label pada 5 tabung sesuai dengan perlakuannya,

3. Memasukan ekstrak hati kedalam 5 tabung reaksi dengan memberikan perilakuan

yang berbeda beda.

4. Pada tabung pertama ekstrak hati ayam ditambahkan dengan 10 tetes H2O2. Kemudian

bagian ujung ditutup dengan menggunakan ibu jari tangan kiri . Sedangkan tangan kanan

memegang lidi yang ujungnya sudah menjadi bara api.

5. Pada tabung kedua perlakuannya yang diberikan sama tetapi ekstrak hati ditambahkan

dengan NaCl dan H2O2 . Kemudian bagian ujung ditutup dengan menggunakan ibu jari

tangan kiri . Sedangkan tangan kanan memegang lidi yang ujungnya sudah menjadi bara api.

6. Pada tabung ketiga ekstrak hati ditambahkan dengan HCl dan H2O2 . Kemudian

bagian ujung ditutup dengan menggunakan ibu jari tangan kiri . Sedangkan tangan kanan

memegang lidi yang ujungnya sudah menjadi bara api.

7. Pada tabung keempat perlakuannya yang diberikan sama tetapi ekstrak hati

ditambahkan dengan NaOH dan H2O2 . Kemudian bagian ujung ditutup dengan menggunakan

ibu jari tangan kiri . Sedangkan tangan kanan memegang lidi yang ujungnya sudah menjadi

bara api.

8. Pada tabung kelima , ekstrak hati dipanaskan kemudian ditambahkan dengan H2O2.

9. Mengamati apa yang terjadi ketika ekstrak hati ditambahkan H2O2 dan nyala bara api

yang dimasukan kedalam tabung reaksi.

10. Melakukan hal yang sama dengan ekstrak jantung dan kentang.

11. Mencatatnya dalam tabel.

BAB IV

HASIL dan PEMBAHASAN

1. Data Hasil Percobaan

No Macam ekstrak Perlakuan ΣGelembung udara Nyala bara

1 Hati H2O2 + + + + + +

H2O2 + NaCl + + + + + + +

H2O2 + HCl + +

H2O2 + NaOH + + + +

H2O2↗⃗ - -

2 Jantung H2O2 ++ + +

H2O2+ NaCl +++ + + +

H2O2+ HCl + +

H2O2+ NaOH ++ + +

H2O2↗⃗ - -

3 Kentang H2O2 ++ ++

H2O2+ NaCl + +

H2O2+ HCl + -

H2O2+ NaOH + -

H2O2 ↗⃗ - -

Keterangan :

++++ = sangat banyak gelembung atau nyala bara api sangat terang

+ + + = Gelembung yang dihasilkan cukup banyak atau nyala bara api terang

++ = Gelembung yang dihasilkan sedikit atau nyala bara api redup

+ = Gelembung udara yang dihasilkan sangat sedikit atau nyala bara api sangat redup

- = tidak ada gelembung gas dan bara api tidak menyala

2. Pembahasan

Enzim katalase dapat menguraikan H2O2menjadi H2O dan O2 . Hasil reaksi dapat

dibuktikan dengan adanya gelembung gas dan nyalanya bara api. Adanya gelembung

menandakan bahwa enzim katalase mengubah H2O2 menjadi H2O. Sedangkan ketika bara api

yang menyala membukti bahwa H2O2 juga diuraikan menjadi oksigen. Dalam percobaan

diatas, dilakukan 5 perlakuan yang berbeda.

1. Ekstrak ditambah H2O2 (hidrogen peroksida)

Saat ekstrak diberi H2O2 terjadi gelembung-gelembung udara.  Hal ini membuktikan bahwa

enzim katalase yang terdapat di dalam ekstrak mengubah H2O2 menjadi H2O , Sedangkan

ketika bara api yang menyala membukti bahwa H2O2 juga diuraikan menjadi oksigen

2. Ekstak ditambah NaCl dan H2O2

Pertambahan NaCl bermaksud untuk membuat keadaan ekstrak menjadi asam.  Kemudian

ditambah H2O2 ternyata terbentuk gelembung udara lebih sedikit. Dan ketika dimasukkan

bara api ke dalamnya terlihat nyala api lebih redup dari semula.  Hal ini menunjukkan bahwa

enzim katalase tidak dapat bekerja dalam kondisi terlalu asam.

3. Ekstrak ditambah HCl dan H2O2

Pertambahan HCl bermaksud untuk membuat keadaan ekstrak menjadi asam.  Kemudian

ditambah H2O2 ternyata terbentuk gelembung udara lebih sedikit. Dan ketika dimasukkan

bara api ke dalamnya terlihat nyala api lebih redup dari semula.  Hal ini menunjukkan bahwa

enzim katalase tidak dapat bekerja dalam kondisi terlalu asam.

4. Ekstrak ditambah NaOH dan H2O2

Pertambahan NaOH bermaksud untuk membuat keadaan ekstrak menjadi asam.  Kemudian

ditambah H2O2 ternyata terbentuk gelembung udara lebih sedikit. Dan ketika dimasukkan

bara api ke dalamnya terlihat nyala api lebih redup dari semula.  Hal ini menunjukkan bahwa

enzim katalase tidak dapat bekerja dalam kondisi terlalu basa.

5. Ekstrak dididihkan kemudian ditambah H2O2

Ekstrak yang dididihkan kemudian ditambah H2O2, ternyata tidak timbul gelembung udara

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.

Sedangkan adanya ekstrak hati ,ekstrak jantung, dan ekstrak kentang . untuk

membandingkan banyaknya enzim katalase.

BAB V

KESIMPULAN dan SARAN

1. Kesimpulan

Dari percobaan tersebut dapat disimpulkan bahwa:

- enzim bekerja berpengaruh pada derajat keasaman dan suhu. Pada pH yang

terlalu asam maupun basa ezim tidak dapat bekerja maksimal. Sedangkan pada

suhu yang terlalu tinggi enzim akan mengalami denaturasi.

- Kadar enzim katalase tertinggi yaitu pada ekstrak hati kemudian ekstrak jantung

dan yang paling rendah ekstrak kentang.

2. Saran

Disarankan jika akan melakukan percobaan ini untuk :

1. Menggunakan sarung tangan latex untuk mencegah terkena cairan H2O2

secara langsung.

2. Menggunakan masker agar gas yang berbahaya tidak tercium.

3. Mencuci alat hingga bersih .

DAFTAR PUSTAKA

Aryulina, Diah, dkk.2007.Biologi 3 SMA dan MA untuk kelasXII. Jakarta:esis