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 Hidogen 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 adalaqh sebagai berikut
bahwa molekul selalu bergerak dan saling bertumbukan satu sama lainnya. Jika
ada molekul substrat menumbuk molekul enzim yang tepat makaakan 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:
1. Bagaimanakah pengaruh enzim katalase
terhadap H2O2 ?
2. Bagaimanakah pengaruh pH & suhu
terhadap kerja enzim katalase ?
3. Faktor apa saja yang mempengaruhi
kerja enzim katalase ?
4. Apakah enzim katalase terdapat pada
organel selain hati?
1.3 TUJUAN DAN
MANFAAT PENELITIAN
1. Mengetahui pengaruh enzim katalalase
terhadap H2O2.
2. Mengetahui factor apa saja yang
mempengaruhi kerja enzim katalase.
3. Mengetahui ada tidaknya enzim
katalase pada hati ayam
1.4 METODE
PENULISAN
metode penulisan yang digunakan dalam
penyusunan karya tulis ini adalah metode Pengamatan , dan literature.
BAB II
METODE
PENELITIAN
2.1. ALAT DAN
BAHAN
A.
Alat :
Ø Tabung Reaksi
( 5 Buah )
Ø Kaki 3,
spirtus dan kasa
Ø Gelas kimia
dan gelas ukur
Ø Bara lidi dan
pipet tetes
Ø Korek api
B.
Bahan
Ø Ekstrak Hati
Ayam
Ø HCl
Ø NaOH
Ø H2O2
Ø Air panas dan
Air Dingin
2.2. LANGKAH
KERJA
1.
Ambil Ekstrak Hati Kemudian Tuang
kedalam 5 buah tabung reaksi masing-masing 0,5 ml (beri label 1-5)
2.
Tambahkan NaCl pada tabung 2 dan NaOH
pada tabung 3, Rendamlah tabung 4 pada air panas dan tabung 5 pada air dingin
3.
Kemudian tunagkan H2O2
sebanyak 0.5 ml pada amsing-masing tabung tersebutdan lakukan pengamatan
apa yang terjadi. Ujilah masing-masing tabung degan menggunakan bara lidi.
4.
Lakukan Analisis terhadap laporan
tersebut dan buat kesimpulannya
2.3. VARIABEL PENELITIAN
1. Variabel terikat : dalam penelitian
ini variabel terikatnya adalah banyak gelembung dan percikan – percikan api
yang ditimbulkan
2. Variabel bebas : dalam penelitian
ini variabel bebasnya adalah NaOH, HCl, Suhu
3. Variabel terkontrol : dalam
penelitian ini variable terkontrolnya adalah H2O2,
ekstrak hati ayam
2.4. PERTANYAAN
DAN HIPOTESIS
A.
PERTANYAAN
1.
Tuliskan Reaksi Kimia Yang Terjadi ?
2.
Bagaimanakah pengaruh enzim katalase
terhadap H2O2
B.
HIPOTESIS
1.
Dari Pengamatan Yang dilakukan Maka
dapat dituliskan Persamaan Reaksi kimia yang terjadi adalah sebagai berikut :
a.
Tabung 1 : Katalase + 2H2O2 → 2H2O + O2
b.
Tabung 2 : Katalase + HCl + 2H2O2
→ 2H2O
+ 2O2+HCl
c.
Tabung 3 : Katalase + NaOH + 2H2O2 → 2H2O + 2O2+NaOH
d.
Tabung 4 : Katalase + air panas + 2H2O2 →2 H2O
+ O2
e.
Tabung 5 : Katalase + air dingin +2H2O2 → 2H2O + O2
2.
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.
3. Enzim
katalase dapat bekerja optimal pada pH netral ( 7 ) sampai pH basa lemah
4. Suhu
optimal agar enzim katalase dapat bekerja dengan baik adalah pada suhu ruangan
(25-30drjt C)
5. Konsentrasi
hati ayam dan larutan H2O2 sangat berpengaruh terhadap
kerja enzim katalase.
BAB II
HASIL DAN
PEMBAHASAN
3.1
PENGARUH ENZIM KATALASE
TERHADAP H2O2
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 à 2H2O + O2
Hal ini dapat dibuktikan dengan percobaan. Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan
hati ayam. Hati ayam digunakan karena banyak mengandung enzim katalase.
Kemudian semua itu dibuat ekstrak. Yang
terjadi pada ekstrak saat diberi perlakuan adalah sebagai berikut :
·
Pada Hati
+ H2O2( hidrogen peroksida )
Saat hati diberi H2O2
terjadi gelembung-gelembung udara yang banyak.
Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase yang terdapat di dalam hati
ayam mengubah H2O2 menjadi H2O ( air ),
sedangkan pada waktu dimasukkan lidi membara ke dalamnya, timbul nyala
api. Hal ini membuktikan bahwa H2O2
juga diuraikan menjadi oksigen ( O2
) .Dan itu membuktikan bahwa di dalam hati mengandung enzim
katalase.dalam percobaan hati + H2O2 terjadi kejadian
gelembung yang sangat banyak karena di dalam hati mengandung enzim katalase
yang berguna untuk menetralkan racun.
·
Pada Hati
+ HCL + H2O2
Pada percobaan yang kedua kami
menggunakan tambahan HCL yang dimaksudkan agar keaadaan hati menjadi terlalu
asam. Dan dalam hasil pengamatan dapat dilihat bahwa tidak jauh berbeda
hasilnya dari percobaan Hati + H2O2 yang berfungsi
sebagai pembanding akan tetapi yang terjadi hanya ada sedikit gelembung itu
membuktikan bahwa dalam bekerja hati tidak dapat mengubah secara sempurna dari
H2O2 menjadi H2O ( air ) dan tidak timbul
nyala api itu berarti tidak adanya penguraian dari H2O2
menjadi O2.Dan membuktikan bahwa pada keadaan yang terlalu asam
yaitu dengan ditambahnya HCL enzim tidak dapat bekerja secara optimal.
·
Pada Hati
+ NaOH + H2O2
Pada percobaan yang ketiga kali ini
Hati dengan H2O2 ditambah lagi dengan NaOH.Penambahan
NaOH disini dimaksudkan untuk membuat Hati dalam keadaan terlalu basa. Kemudian ditambah H2O2
ternyata terbentuk gelembung udara yang
sedang,itu membuktikan bahwa tidak terjadi penguraaian yang sempurna dari H2O2
menjadi H2O ( air ) tetapi
saat bara api dimasukkan ke dalamnya tidak terjadi nyala api. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase
tidak dapat bekerja secara optimal dalam kondisi yang terlalu basa.
·
Pada Hati
( direbus ) + H2O2
Pada percobaan yang keempat ekstrak
hati direbus terlebih dahulu kemudian setelah itu ditambah dengan H2O2
.Dan yang terjadi gelembung muncul hanya sedikit sekali dan ketika bara
api dimasukkan kedalam tabung reaksi 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. Itu membuktikan juga bahwa dimana enzim
katalase tidak akan bekerja secara optimal pada suhu tinggi.karena kita ketahui
bahwa enzim katalase akan bekerja pada suhu netral
·
Pada Hati
( didinginkan ) + H2O2
Pada
percobaan yang kelima ini berbanding terbalik dengan percobaan keempat
sebelumnya tadi karena ekstrak hati didinginkan terlebih dahulu setelah itu
ditambah dengan H2O2 mendapatkan hasil terlihat keadaan
gelembung yang sangat sedang dan ketika dimasukkan bara api kedalamnya ternyata
hanya menyala sedikit sangat berbeda keadaannya apabia dibandingkan dengan hati
saat dididihkan.Itu membuktikan juga bahwa dimana enzim katalase tidak akan
bekerja secara optimal pada suhu tinggi.karena kita ketahui bahwa enzim
katalase akan bekerja pada suhu netral akan tetapi jika suhu sedikit dinggin
ternyata hasilnya juga kurang optimal yaitu hanya ada sedikit gelembung dan
nyala api yang sedikit.
3.2
PENGARUH pH DAN SUHU TERHADAP ENZIM KATALASE
Dalam Percobaan yang dilakukan
membuktikan bahwa kinerja enzim katalae yang terdapat dalam hati ayam dapat
dipengaruhi oleh suhu dan toingkat keasaman (pH)
A. 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.
B. 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.
3.3
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA ENZIM
KATALASE
Adapun yang
dapat mempengaruhi kerja enzim katalase yaitu :
1. tingkat pH atau keasaman
Enzim katalase bekerja lebih efisien
di pH netral (pH = 7) . 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
katalase bekerja lebih efisien di suhu optimal (37oC ). Enzim menjadi rusak bila suhunya terlalu tinggi atau
rendah. Protein akan mengental atau mengalami koagulasi bila suhunya
terlalu tinggi (panas)
3. Konsentrasi enzim, substrat, dan kofaktor
Jika pH dan suhu suatu sistem 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 hinga batas tertentu sebanding dengan substrat yang ada. Jika
enzim memerlukan suatu koenzim atau ion kofaktor, maka konsentrasi substrat
dapat menetukan laju reaksi.
4. 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.
3.4
ORGAN PENGHASIL 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.
Enzim
katalase adalah salah satu jenis enzim yang umum ditemui di dalam sel-sel
makhluk hidup, salah satunya sel tumbuhan. Enzim ini diproduksi oleh sel di bagian badan mikro, yaitu
Perioksisom Bagi sel, enzim ini adalah bodyguard yang melindungi bagian dalam
sel dari kondisi oksidatif yang bagi kebanyakan orgnisme ekuivalen dengan
kerusakan. Enzim katalase adalah enzim perombak hidrogen peroksida
yang bersifat racun dan merupakan sisa/hasil sampingan dari metabolisme. Apabila H2O2 tidak
diuraikan oleh enzim ini, maka akan menyebabkan kematian pada sel-sel tumbuhan.
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.
Hidrogen
peroksida dengan rumus kimia bila H2O2 ditemukan
oleh Louis Jacquea Thenard pada tahuna 1818. Senyawa ini merupakan bahan kimia
organik yang memiliki sifat oksidator kuat dan bersifat racun dalam tubuh.
Senyawa peroksida harus segera di uraikan menjadi air (H2O) dan
oksigen (O2) yang tidak berbahaya. Enzim katalase mempercepat
reaksi penguraian peroksida (H2O2) menjadi air (H2O)
dan oksigen (O2). Penguraian peroksida (H2O)
ditandai dengan timbulnya gelembung.
Bentuk reaksi kimianya adalah:
Bentuk reaksi kimianya adalah:
H2O2 ------> H2O + O2
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.
BAB IV
PENUTUP
4.1. KESIMPULAN
Ø Suhu: dimana enzim katalase tidak
akan bekerja secara optimal pada suhu tinggi.karena enzim katalase akan bekerja
pada suhu netral.
Ø Begitu pula faktor pH. Enzim
katalase akan bekerja optimal pada pH netral.
Ø Konsentrasi enzim.Pada umumnya
konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepata reaksi.
Ø Enzim katalase berperan menguraikan
racun dari H2O2 menjadi H2O dan O2
2H2O2 à 2H2O + O2
2H2O2 à 2H2O + O2
Ø Enzim katalase dapat bekerja secara
optimal pada suhu rung (37oC) dan pH netral (7), sesuai hasil pengukuran
berikut:
Larutan
|
Ekstrak Hati + H2O2
|
|
Gelembung
|
Nyala
Api
|
|
Netral
|
+++
|
+++
|
Asam
|
++
|
+
|
Basa
|
++
|
+
|
Direndam es
|
+++
|
++
|
Dipanaskan
|
-
|
-
|
Keteranagan :
+++ = Banyak gelembung / Nyala api besar
++ = Sedikit gelembung / Nyala api kecil
+ = Gelembung sangat sedikit / Hanya Timbul
Bara api
- =
Tiak timbul gelembung / Nyala api
4.2. SARAN
Berdasarkan
penelitian yang telah dilakukan, dapat kami sarankan bahwa dalam pengerjaan
penelitian kali ini diperlukan kerjasama antara anggota dalam satu kelompok
agar proses penelitian dapat berlangsung dengan cepat, Tepat dan teratur.
Selain itu, ketika ekstrak hati dimasukkan dalam tabung, hendaknya ekstrak hati
yang dimasukkan sama ukurannya agar hasil penelitian bisa sesuai dengan
harapan.
DAFTAR PUSTAKA
Suhara. 2009. Dasar-Dasar
Biokimia. Bandung: Prima Press
Priadi,
Arif. 2009. Biologi SMA XI. Bogor: Yudhistira.
Sudjadi,
Bagod, dkk.2007. Biologi 3A SMA kelas XII. Jakarta:Yudhistira.
Syamsuri, Istamar. 2004.Biologi untuk SMA kelas XII.Malang:Erlangga
Yani,
Riana, dkk.2008.SMS Biologi 3A SMA kelas XII.Bandung:Rosda
Aryulina,
Dyah. 2007. Biologi III. Jakarta:Esis
Campbell,
jwrence G. Mitchell Neil A. 2004. Biologi edisi 5 jilid 1. Jakarta : Erlangga.
Dewanti,
Ayu.2009. Laporan Biologi Enzim Katalase. Diambil tanggal 21 September
2012
LAMPIRAN
