LAPORAN PRAKTIKUM : MATA PELAJARAN BIOLOGI SMA MENGENAI ENZIM KATALASE

 LAPORAN PRAKTIKUM

1.      Judul                   : Enzim Katalase

2.      Tujuan                 : Untuk Mengetahui Faktor Kerja Enzim Katalase

3.      Dasar Teori         :

          Katalase adalah enzim yang dapat menguraikan hidrogen peroksida yang tidak baik bagi tubuh makhluk hidup menjadi air dan oksigen yang sama sekali tidak berbahaya. Selain itu, enzim ini di dalam tubuh manusia juga menguraikan zat-zat oksidatif lainnya seperti fenol, asam format, maupun alkohol yang juga berbahaya bagi tubuh manusia. Katalase terdapat hampir di semua makhluk hidup. Bagi sel, enzim ini adalah bodyguard yang melindungi bagian dalam sel dari kondisi oksidatif yang bagi kebanyakan orgnisme ekuivalen dengan kerusakan.

          Enzim merupakan protein yang bertindak sebagai katalis di dalam tubuh makhluk hidup.Karena berperan sebagai katalis maka enzim dinamakan juga biokatalisator.

          Enzim dapat bertindak sebagai katalis,yakni dapat mempercepat suatu reaksi kimia tanpa merubah reaksi kimia tersebut.

          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 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.

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.

4.      Alat Dan Bahan  :

a)      Rak Dan Tabung Reaksi

b)      Pipet Tetes

c)      Lampu spirtus

d)     Lidi Dan Korek Api

e)      Hati Dan Jantung Ayam

f)       Laturan H₂O₂

g)      Larutan NaOH

h)      Larutan HCl

i)        Es Batu

j)        Penjepit Tabung Reaksi

5.      Cara Kerja           :

1.      Menuangkan secukupnya ekstrak jantung dan hati ayam pada gelas ukur yang berbeda ( 14 X Pecobaan atau wadah yang berbeda ).

2.      Menetesi gelas ukur yang telah di isi oleh ekstrak jantung dan hati ayam dengan H₂O₂ , HCl (asam) ,dan NaOH (basa) secukupnya sesuai uji coba.

3.      Segera tutup dengan ibu jari setelah gelas ukur pada setiap wadah setelah di tambahkan dengan H₂O_{2 .}

4.      Mengamati banyak sedikitnya gelembung yang muncul dan memanaskan lidi dengan api sehingga terbentuk bara api di lidi tersebut.

5.      Membuka secara perlahan ibu jari dan Memasukkan lidi yang telah tebentuk bara tadi ke gelas ukur dan amati.

6.      Mencatat hasil uju coba tersebut sampai kurang lebih 14 X percobaan.

6.      Data Pengamatan            :

Tabel Pengamatan 1

No	Keadaan	Hati  +  H2O2		Jantung  +  H2O2
		Gelembung	Nyala Api	Gelembung	Nyala Api
1	Netral	+++	Nyala	+++	Mati
2	Asam (HCl)	++	Mati	++	Mati
3	Basa (NaOH)	+++	Mati	+++	Mati
4	Suhu Panas (Api)	+	Mati	-	Mati
5	Suhu Dingin (Es Batu)	+++	Nyala	+	Mati

Keterangan  :

+++                = Banyak Sekali

++                  = Banyak

+                    = Sedikit

-                        = Tidak Ada

Tabel Pengamatan 2

No	Keadaan	Hati  +  H2O2		Jantung  +  H2O2
		Gelembung	Nyala Api	Gelembung	Nyala Api
1	Konsentrasi Enzim a.         Banyak b.        Sedikit	+++ ++	Nyala Nyala	+++ +++	Mati Mati
2	Konsentrasi substrat a.          Banyak b.         Sedikit	+++ ++	Nyala Nyala	+++ ++	Nyala Nyala

Keterangan  :

+++                = Banyak Sekali

++                  = Banyak

+                    = Sedikit

-                        = Tidak Ada

7.      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 :

2H₂O_2    ->     2H₂O + O₂

Hal ini dapat dibuktikan dengan percobaan.Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan hati ayam dan Jantung ayam. Hati ayam dan Jantung ayam digunakan karena banyak mengandung enzim katalase. Yang terjadi pada ekstrak saat diberi perlakuan adalah sebagai berikut :

Hati Ayam

No	Keadaan	Hati  +  H2O2
		Gelembung	Nyala Api
1	Netral	+++	Nyala
2	Asam (HCl)	++	Mati
3	Basa (NaOH)	+++	Mati
4	Suhu Panas (Api)	+	Mati
5	Suhu Dingin (Es Batu)	+++	Nyala

1.              Ekstrak Hati 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 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). dalam percobaan hati + H₂O₂ terjadi peristiwa gelembung yang sangat banyak karena di dalam hati mengandung enzim katalase yang berguna untuk menetralkan racun dimana hanya dapat bekerja optimal pada ph netral.

2.             Ekstrak Hati ditambah HCl dan H₂O₂

Pertambahan HCl disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu asam.  Kemudian ditambah H₂O₂ ternyata menghasilkan banyak 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.

3.             Ekstrak Hati ditambah NaOH dan H₂O₂

Penambahan NaOH disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu basa.  Kemudian ditambah H₂O₂ ternyata terbentuk gelembung  udara yang banyak sekali, saat bara api dimasukkan ke dalamnya nyala api mati. Dan pada percobaan ini adalah letak kesalahan dari uji coba kami yang seharusnya nyala api adalah menyala (redup) hal ini mungkin disebabkan karena ketledoran kami yang terlalu lama membiarkan bara api di udara ruangan sehingga bara api menjadi mati. Hal ini (saat api menyala redup) membuktikan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja secara optimal dalam kondisi terlalu basa.

4.              Ekstrak Hati 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.

5.              Ekstrak dimasukkan kedalam Es di tambah H₂O₂

Ekstrak yang dimasukkan kedalam es kemudian ditambah H₂O₂, ternyata menimbulkan gelembung udara sangat banyak saat bara api di masukkan ke dalamnya, dan juga menimbulkan nyala api terang.

              

Jantung Ayam

No	Keadaan	Jantung  +  H2O2
		Gelembung	Nyala Api
1	Netral	+++	Mati
2	Asam (HCl)	++	Mati
3	Basa (NaOH)	+++	Mati
4	Suhu Panas (Api)	-	Mati
5	Suhu Dingin (Es Batu)	+	Mati

1.             Ekstrak Jantung ditambah H₂O₂ (hidrogen peroksida)

Pada penelitian kelima ini ekstraknya menggunakan jantung ayam yang kemudian ditambah dengan H₂O₂ dan apabila dibandingkan dengan ekstrak yang menggunakan hati + H₂O₂ memang sangat berbeda yaitu pada banyaknya gelembung. kalau menggunakan jantung pada penelitian kami muncul banyak gelembung akan tetapi saat bara api dimasukkan kedalamnya  tidak menyala. Itu membuktikan bahwa di jantung ayam terdapat enzim katalase akan tetapi H₂O₂ tidak bisa terurai menjadi O₂ seperti halnya dengan hati ayam dalam keadaan netral. Jadi bisa kami simpulkan bahwa ada kesalahan disaat kami melakukan penelitian pada ekstrak jantung tersebut yaitu bara api pada lidi yang kami gunakan mungkin terlalu lama berada di udara ruangan sehingga sebelum kami masukkan ke dalam gelas ukur bara api pada lidi sudah padam sehingga saat kami masukkan tidak timbul reaksi sehingga nyala api mati.

2.             Ekstrak Jantung ditambah HCl dan H₂O₂

Pertambahan HCl disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu asam.  Kemudian ditambah H₂O₂ ternyata menghasilkan banyak 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.

3.             Ekstrak Jantung ditambah NaOH dan H₂O₂

Penambahan NaOH disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu basa.  Kemudian ditambah H₂O₂ ternyata terbentuk gelembung  udara yang banyak sekali, saat bara api dimasukkan ke dalamnya nyala api mati. Dan pada percobaan ini adalah letak kesalahan dari uji coba kami yang seharusnya nyala api adalah menyala (redup) hal ini mungkin disebabkan karena ketledoran kami yang terlalu lama membiarkan bara api di udara ruangan sehingga bara api menjadi mati. Hal ini (saat api menyala redup) membuktikan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja secara optimal dalam kondisi terlalu basa.

4.                  Ekstrak Jantung dididihkan kemudian ditambah H₂O₂

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

5.                  Ekstrak Jantung dimasukkan kedalam Es di tambah H₂O₂

Ekstrak yang dimasukkan kedalam es kemudian ditambah H₂O₂, ternyata menimbulkan gelembung udara sangat sedikit saat bara api di masukkan ke dalamnya, dan juga tidak menimbulkan nyala api. Ini membuktikan bahwa saat suhu udara di bawah normal -0⁰ C maka enzim katalase rusak pada jantung dan H₂O₂ tidak bisa mengurai menjadi O_2. Beda halnya yang terjadi pada Hati ayam.

No	Keadaan	Hati  +  H2O2		Jantung  +  H2O2
		Gelembung	Nyala Api	Gelembung	Nyala Api
1	Konsentrasi Enzim c.         Banyak d.        Sedikit	+++ ++	Nyala Nyala	+++ +++	Mati Mati

1.      Konsentrasi Enzim Hati

Ekstrak yang di masukkan kedalam gelas ukur dengan menggunakan perbandingan konsentrasi enzim antara 2 gelas ukur yang diisi dengn perbandingan 5 banding 3 mendapatkan hasil kedua gelas ukur tersebut tetap mengeluarkan gelembung yang cukup banyak dengan perbandingan 2 banding 1¹/₂ lebih banyak wadah pertama yang diisi konsentrasi enzim lebih banyak dan kedua gelas tersebut menimbulkan nyala api yang sangan terang. Ini membuktikan bahwa banyak sedikitnya enzim katalase tergantung terhadap banyak sedikitnya konsentrasi enzim yang digunakan.

2.      Konsentrasi Enzim Jantung

Ekstrak yang di masukkan kedalam gelas ukur dengan menggunakan perbandingan konsentrasi enzim antara 2 gelas ukur yang diisi dengn perbandingan 5 banding 3 mendapatkan hasil kedua gelas ukur tersebut tetap mengeluarkan gelembung yang sama banyak akan tetapi tidak menghasilkan nyala api. Menurut percobaan kami ini H₂O₂ yang di campurkan dalam larutan jantung tidak dapat mengurai menjadi O₂ padahal jantung adalah salah satu organ yang mengandung enzim katalase yang dapat menguraikan H₂O₂ menjadi H₂O dan O₂ sama halnya dengan hati. Kami menyimpulkan dalam percobaan ini terdapat kesalahan yang kami perbuat yang mungkin disebabkan karena kami terlalu lama membiarkan bara api pada lidi di udara ruangan sehingga membuat bara api itu mati sebelum kami masukkan ke dalam gelas ukur. Dan hasilnya tidak nyala api dalam percobaan ini.

No	Keadaan	Hati  +  H2O2		Jantung  +  H2O2
		Gelembung	Nyala Api	Gelembung	Nyala Api
2	Konsentrasi substrat c.          Banyak d.         Sedikit	+++ ++	Nyala Nyala	+++ ++	Nyala Nyala

1.      Konsentrasi substrat Hati

Ekstrak Hati yang di masukkan kedalam gelas ukur dengan takaran yang sama dan di campur dengan substrat dengan pemberian jumlah yang berbeda dengan perbandingan 2 banding 1 mendapatkan hasil kedua gelas ukur tersebut tetap mengeluarkan gelembung yang sama banyak dan menghasilkan nyala api. Ini membuktikan bahwa banyak sedikitnya substrat yang diberikan juga menjadi tolak ukur untuk menentukan banyak sedikitnya kandungan enzim katalasenya.

2.      Konsentrasi substrat Jantung

Ekstrak Jantung yang di masukkan kedalam gelas ukur dengan takaran yang sama dan di campur dengan substrat dengan pemberian jumlah yang berbeda dengan perbandingan 2 banding 1 mendapatkan hasil kedua gelas ukur tersebut tetap mengeluarkan gelembung yang sama banyak dan menghasilkan nyala api. Ini membuktikan bahwa banyak sedikitnya substrat yang diberikan juga menjadi tolak ukur untuk menentukan banyak sedikitnya kandungan enzim katalasenya.

8.      Jawaban Pertanyaan       :

1.      Mengapa H₂O₂ dipakai sebagai bahan percobaan untuk mengamati kerja enzim katalase ?

Jawab :  Karena H₂O₂  adalah senyawa yang sangat reaktif dan dapat merusak sel. Oleh karena itu H2O2 dikumpulkan dalam peroksisom kemudian didegradasi oleh enzim katalase menjadi hidrogen dan oksigen.
H₂O_{2 ->} H2O + ½ O

2.      Mengapa reaksi berkurang jika ekstrak hati + H₂O₂ dimasukkan asam atau basa ?

Jawab :  Karena 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. 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.

3.      Apa yang terjadi bila dalam jaringan tubuh, banyak tertimbun H₂O₂ ?

Jawab :  Bila dalam tubuh tertimbun H₂O₂, sel-sel dalam tubuh terutama organ hati dapat rusak karena H₂O₂ bersifat racun dalam tubuh. Karena hidrogen peroksida dapat diubah menjadi radikal hidroksil yang dapat menyebabkan peroksidasi lipid pada membran sel sehingga terjadi kerusakan sel.Apabila hati rusak, maka hati tidak dapat menghasilkan enzim yang dapat menetralkan racun. Sehingga dapat terserang penyakit dan gangguan seperti :

a.       Penyakit fibrosis ginjal progresis

b.      Akatalasia, yaitu terjadinya hemolisis pada sel-sel darah merah.

c.       Vitiligo, yaitu penyakit kulit yang ditandai dengan adanya makula putih yang dapat meluas di beberapa bagian tubuh.

d.      Rambut beruban disebabkan tubuh terlalu banyak menghasilkan hidrogen peroksida. Senyawa ini menghalangi produksi melamin, yaitu pigmen yang memberikan warna bagi kulit dan rambut. Banyaknya senyawa hidrogen peroksida yang dihasilkan tidak seimbang dengan produksi katalase dalam tubuh

4.      Bagaimana Usaha Menetralkannya dalam tubuh ?

Jawab : enzim katalase dihasilkan di hati. Fungsi enzim katalase adalah dapat menguraikan (menetralkan) hidrogen perioksida (H₂O₂) yang merupakan senyawa berbahaya bagi tubuh menjadi air (H2O) dan oksigen (O2) yang bukan merupakan senyawa yang berbahaya. H₂O_{2 ->} H2O + ½ O2

5.      Dapatkah kamu simpulkan apa peranan enzim katalase , pada hati atau jantung ?

Jawab : Peran enzim katalase adalah dapat menguraikan hidrogen perioksida (H₂O₂) yang merupakan senyawa berbahaya bagi tubuh menjadi air (H2O) dan oksigen (O2) yang bukan merupakan senyawa yang berbahaya. Kerja enzim katalase dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satunya adalah derajat keasaman (pH). Enzim katalase dapat bekerja maksimal dalam pH netral yang dapat dibuktikan dengan reaksi gelembung gas dan nyala bara api.

6.      H₂O₂ yang terdapat dalam tubuh itu merupak proses apa ?

Jawab : H2O2 dalam tubuh terbentuk dari proses sisa metabolisme aerob yang merupakan produk sampingan yang tidak diinginkan dan berbahaya bagi tubuh. Contohnya H2O2 dapat terbentuk dari pemecahan asam amino dan asam lemak. Hidrogen peroksida terbentuk dari oksigen yang mengalami reduksi dua elektron. Pada sistem biologi, hidrogen peroksida terbentuk dari superoksida. Dua molekul superoksida dapat bereaksi membentuk hidrogen peroksida dan oksigen 2O2- + 2H+ H2O2 + O2

7.      Manakah yang lebih banyak mengandung enzim katalase, pada hati atau jangtung?

Jawab : pada hati

8.      Faktor – faktor apakah yang mempengaruhi keaktifan katalase ?

Jawab : Dalam kerjanya, enzim katalase dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor 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 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

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.

9.      Kesimpulan         :

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

a.       Aktivitas Enzim dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut.

·         Suhu, dimana enzim katalase tidak akan bekerja optimal pada suhu tinggi. karena kita ketahui bahwa enzim katalase akan bekerja pada suhu netral.

·         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.

b.      Semakin besar konsentrasi enzim katalase, maka semakin banyak molekul substrat yang dapat dipecahkan.

c.       Enzim katalase juga terdapat didalam organel selain hati yaitu jantung

d.      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.

Berbagi :