HALAMAN JUDULLAPORAN PRAKTIKUM

ENZIM KATALASE

Pembimbing :Dra. Yati Utami Purwaningsih, M.Pd

Disusun oleh :

i

iii

Dina Septiarini (02) Yuliana Purnamasari (15)

(XII IPA 1)

SEKOLAH MENENGAH ATAS NEGERI 1 JETIS BANTUL2012/2013

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga laporan praktikum biologi ini dapat terselesaikan.Laporan praktikum biologi ini berjudul Enzim Katalase. Laporan ini menjelaskan tentang peran enzim katalase. Di samping itu, dijelaskan pula faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase.Penulisan dan penyusunan laporan praktikum biologi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada yang terhormat :1. Bapak H. Wiyono, M.Pd selaku Kepala SMA N 1 Jetis yang telah memberikan izin untuk melakukan praktikum.2. Ibu Dra. Yati Utami Purwaningsih selaku guru pembimbing yang telah membimbing dalam melakukan praktikum. 3. Dan pihak-pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan praktikum biologi ini.Akhir kata, semoga laporan praktikum biologi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Penulis menyadari bahwa laporan praktikum biologi ini belum sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari berbagai pihak demi kesempurnaan laporan praktikum ini.

Jetis, Oktober 2012

Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDULiKATA PENGANTARiiDAFTAR ISIiiiBAB I PENDAHULUAN4A.Latar Belakang4B.Rumusan Masalah4C.Tujuan Penelitian4D.Manfaat Penelitian4BAB II TINJAUAN PUSTAKA5A.Enzim5B.Enzim Katalase6C.Peroksisom6BAB III METODE PENELITIAN8A.Waktu Pelaksanaan8B.Variabel8C.Alat dan Bahan8D.Cara Kerja8BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN9A.Tabel Pengamatan9B.Pembahasan9E.Jawaban Pertanyaan11BAB V PENUTUP13A.Kesimpulan13B.Saran13DAFTAR PUSTAKA14LAMPIRAN16

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar BelakangSetiap organisme memerlukan makanan untuk tetap dapat menjaga kelangsungan hidupnya. Aktivitas makan dilakukan semua makhluk hidup tidak memandang usia, spesies, dan jenis kelamin. Makanan yang dikonsumsi selanjutnya akan dicerna oleh tubuh melalui beragam proses. Hasil dari proses tersebut selanjutnya akan berguna untuk pertumbuhan maupun aktivitas makhluk hidup. Namun dari proses pencernaan makanan di dalam tubuh tentunya tidak hanya menghasilkan zat/senyawa yang diperlukan tubuh, tetapi juga dihasilkan zat-zat yang bersifat racun (toksin) bagi tubuh. Salah satunya adalah senyawa hydrogen peroksida (H2O2). Senyawa ini di dalam tubuh akan diuraikan oleh enzim yang terdapat di dalam peroksisom pada hati. Enzim tersebut dinamakan enzim katalsae. Oleh sebab itu, peneliti akan melakukan penelitian untuk mengetahui peranan enzim katalase dan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase.

B. Rumusan Masalah1. Bagaimana peranan enzim katalase?2. Apa saja faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase?

C. Tujuan Penelitian1. Untuk mengetahui peranan enzim katalase.2. Untuk mengetahui faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase.

D. Manfaat Penelitian1. Dapat mengetahui peranan enzim katalase.2. Dapat mengetahui faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase.3. Meningkatkan sikap ilmiah.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. EnzimEnzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik, sehingga disebut juga biokatalisator.1. Komponen EnzimSecara kimia enzim yang lengkap atau holoenzim tersusun dari dua komponen : Komponen protein (apoenzim)Tersusun atas protein yang sifatnya labil (mudah berubah), tidak tahan panas (termolabil) dan mudah terpengaruh oleh suhu dan tingkat keasaman. Komponen nonprotein (gugus prostetik)Tidak tersusun atas protein dan bersifat aktif. Biasanya berupa logam, seperti besi, tembaga, seng, atau senyawa organik yang mengandung logam.2. Cara Kerja EnzimMolekul selalu bergerak dan saling bertumbukan satu sama lainnya. Jika ada molekul substrat menumbuk molekul enzim yang tepat maka akan menempel pasa enzim. Tempat menempelnya molekul substrat tersebut disebut sisi aktif. Kemudian terjadi reaksi dan terbentuk molekul produk. Setelah enzim dihasilkan dari reaksi, enzim kemudian dilepaskan.3. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim Suhu (temperatur) Enzim tersusun oleh protein, sehingga sangat peka terhadap suhu. Peningkatan suhu menyebabkan energi kinetik pada molekul substrat dan enzim meningkat, sehingga kecepatan reaksi juga meningkat. Namun suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan rusaknya enzim yang disebut denaturasi, sedangkan suhu yang terlalu rendah dapat menghambat kerja enzim. Pada umumnya enzim akan bekerja baik pada suhu optimum, yaitu antara 30 40C. Derajat keasaman (pH) Perubahan pH dapat mempengaruhi perubahan asam amino kunci pada sisi aktif enzim, sehingga menghalangi sisi aktif bergabung dengan substratnya. Setiap enzim dapat bekerja baik pada pH optimum, masing-masing enzim memiliki pH optimum yang berbeda. Sebagai contoh : enzim amilase bekerja baik pada pH 7,5 (agak basa), sedangkan pepsin bekerja baik pada pH 2 (asam kuat/sangat asam). Konsentrasi enzim, substrat, dan kofaktorJika 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. Aktivator dan InhibitorAktivator merupakan molekul yang mempermudah ikatan antara enzim dengan substratnya. Inhibitor merupakan suatu molekul yang menghambat ikatan enzim dengan substratnya. Inhibitor akan berikatan dengan enzim membentuk kompleks enzim-inhibitor. Ada 2 jenis inhibitor, yaitu : a) Inhibitor kompetitif Molekul penghambat yang strukturnya mirip substrat, sehingga molekul tersebut berkompetisi dengan substrat untuk bergabung pada sisi aktif enzim. Inhibitor kompetititf dapat diatasi dengan penambahan konsentrasi substrat.b) Inhibitor nonkompetitif Molekul penghambat yang bekerja dengan cara melekatkan diri pada bagian bukan sisi aktif enzim. Inhibitor ini menyebabkan sisi aktif berubah sehingga tidak dapat berikatan dengan substrat. Inhibitor nonkompetitif tidak dapat dipengaruhi oleh konsentrasi substrat.

B. Enzim KatalaseKatalase adalah enzim yang mengandung empat gugus heme, pada tulang, membran mukosa, ginjal dan hati. Aktifitas enzim ditemukan dalam mitokondria, sitoplasma dan peroksosom. Katalase memiliki empat rantai polypeptide, masing-masing terdiri dari 500 lebih asam amino.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. Enzi mini mampu mengoksidasi 1 molekul hydrogen peroksida menjadi oksigen. Kemudian secara simultan juga dapat mereduksi molekul hydrogen peroksida kedua menjadi air.Reaksi dapat berjalan bila terdapat senyawa pemberi ion hydrogen (2H+) seperti methanol, etanol dan format. Peran katalase dalam mengkatalis H2O2 relatif lebih kecil dibandingkan 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 oksidaror hydrogen peroksida.

C. PeroksisomPeroksisom (bahasa Inggris: peroxysome) adalah organel yang terbungkus oleh membran tunggal dari lipid dwilapis yang mengandung protein pencerap (reseptor). Peroksisom banyak terdapat dalam sel parenkim hati dan sel tubulus kontortus proksimal ginjal. Fungsi peroksisom adalah menghasilkan enzim katalase yang berfungsi menguraikan peroksida hydrogen sebagai hasil samping fotorespirasi yang sangat toksik untuk sel, menjadi H20 dan 02 , merubah lemak menjadi karbohidrat, dan perubahan senyawa purin dalam sel.

BAB III METODE PENELITIAN

A. Waktu PelaksanaanHari, tanggal: Jumat, 14 September 2012Pukul: 12.00 WIB - selesai Tempat: Lab.Biologi SMA N I JETIS

B. Variabel 1. Variabel bebas: Suhu, derajat keasaman (pH), substrat (jantung)2. Variabel terikat: Banyaknya gelembung dan nyala api3. Variabel terkontrol: Penetesan H2O2

C. D. Alat dan Bahan1. 2. Rak dan tabung reaksi3. Pisau cutter4. Pipet tetes5. Lampu spiritus6. Penjepit tabung reaksi7. Lidi8. Korek api9. Hati dan jantung ayam10. H2O211. NaOH, HCl12. Air

D. Cara Kerja1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.2. Memotong hati ayam bentuk dadu 3. Memasukan potongan hati kedalam tabung reaksi4. Meneteskan 5 tetes H2O2 kedalamnya5. Menutup rapat mulut tabung reaksi dengan ibu jari dan mengamati gelembung yang terjadi6. Membakar lidi hingga membara dan memasukkannya kedalam tabung reaksi7. Mengamati nyala bara api dan mencatat hasil pengamatan pada table.Keterangan : Perlakuan I ( Hati + H2O2) Perlakuan II( Hati rebus + H2O2) Perlakuan III ( Hati beku + H2O2) Perlakuan IV ( Hati + HCl + H2O2) Perlakuan V ( Hati + NaOH + H2O2) Perlakuan VI ( Jantung + H2O2)BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN

A. Tabel PengamatanNO.PerlakuanHasil Pengamatan

GelembungNyala Api

I. Hati + H2O2++++++

II. Hati rebus + H2O2+-

III. Hati beku + H2O2+-

IV. Hati + HCl + H2O2+-

V. Hati +NaOH + H2O2+-

VI.Jantung + H2O2+-

Keterangan :+: sedikit++: sedang+++: banyak++++: banyak sekali : tidak ada

B. PembahasanEnzim 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 H2O2menjadi H2O dan O2 dengan reaksi sebagai berikut :2H2O2 enzim katalase 2H2O + O2H2O 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 O2. 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 I (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 II (Hati rebus + H2O2) dan Pada perlakuan ini, tercatat gelembung yang dihasilkan sedikit karena suhu air mendidih (100oC) melebihi suhu optimum yang diperlukan untuk kerja enzim katalase (30oC). Peningkatan suhu membuat protein enzim mengalami denaturasi karena putusnya ikatan hidrogen, ikatan ionik, dan ikatan penstabilnya, rusaknyabentuktigadimensienzim yang menyebabkan enzim tidak dapat lagi berikatan dengan substratnya sehingga aktivasi enzim menurun atau hilang. Sehingga H2O2 tidak dapat dikatalisis dengan sempurna. Dalam percobaaan juga tidak terlihat adannya nyala api, ini disebabkan karena gelembung yang terbentuk sangat sedikit dan tidak mencukupi untuk melangsungkan reaksi pembakaran (nyala api).

Perlakuan III (Hati beku + H2O2)Pada perlakuan ini, tercatat gelembung yang dihasilkan sedikit karena suhu hati beku (>0oC) kurang dari suhu optimum yang diperlukan untuk kerja enzim katalase (30oC). Penurunan suhu membuat protein enzim mengalami kondisi nonaktif. Sehingga H2O2 tidak dapat dikatalisis dengan sempurna. Dalam percobaaan juga tidak terlihat adannya nyala api, ini disebabkan karena gelembung yang terbentuk sangat sedikit dan tidak mencukupi untuk melangsungkan reaksi pembakaran (nyala api). Perlakuan IV (Hati + HCl + H2O2)Pada perlakuan ini, tercatat gelembung yang dihasilkan sedikit dan tidak ada nyala api. 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 (pH7). Sedangkan enzim katalase aktif pada pH netral (pH=7). Perlakuan VI (Jantung + H2O2)Gelembung yang dihasilkan tergolong dalam intensitas sedang (lebih banyak dari perlakuan III, III, IV, dan V, tetapi lebih sedikit dari perlakuan I) . Ketika dilakuan uji nyala api, terlihat nyala api kecil yang terjadi. Dalam perlakuan ini tidak ada faktor dari luar yang mempengaruhi kerja enzim (suhu dan pH tetap dalam keadaan optimum). Maka dapat diketahui bahwa ada faktor internal yang mempengaruhi kerja enzim katalase adalah kadar enzim katalase (konsentrasi enzim) itu sendiri. Bayak sedikitnya enzim yang diproduksi menunjukan banyaknya organel yang menghasilkan enzim tersebut (peroksisom). Jumlah peroksisom di jantung lebih sedikit dari pada di hati, maka enzim yang dihasilkan juga lebih sedikit dan laju reaksinya juga lebih lama.E. Jawaban Pertanyaan1. Perlakuan mana yang menghasilkan gelembung paling banyak dan nyala api paling besar? Perlakuan I (Jantung + H2O2), karena karena hati yang masih segar memiliki pH netral dan suhu optimum sehingga enzim katalase di dalamnya yang masih aktif mampu melakukan reaksi kimia. Tidak ada inhibitor yang mengganggu kerja enzim untuk mengkatalisis H2O2 sehingga menghasilkan produk (H2O + O2) yang maksimal.

2. Mengapa perlakuan yang direbus dan yang difreezer menghasilkan sedikit gelembung? Karena pada kedua perlakuan tersebut enzim mengalami denaturasi, aktivasi enzim menurun atau hilang.. Pada suhu diatas optimum (>300C) menyebabkan putusnya ikatan hidrogen, ikatan ionik, dan ikatan penstabilnya, rusaknyabentuktigadimensienzim yang menyebabkan enzim tidak dapat lagi berikatan dengan substratnya. Sedangkan pada suhu di bawah optimum (